一种微型逆变器、光伏系统及控制方法与流程

本申请涉及电力电子，具体涉及一种微型逆变器、光伏系统及控制方法。

背景技术：

1、随着光伏发电的不断成熟，目前光伏发电越来越多地被应用于家庭，即户用光伏。随着户用光伏系统的发展，目前户用逆变器也越来越小，出现了微型逆变器。

2、目前，微型逆变器可以包括至少一个原边绕组，每个原边绕组用于连接对应的光伏板。其中，每个原边绕组连接对应的原边h桥电路。

3、微型逆变器可以通过控制原边h桥电路以及副边桥臂电路的内外移相角，实现微型逆变器的并网。其中，内移相角是指原边h桥电路内部开关管的移相角，外移相角是指原边h桥电路与副边桥臂电路的开关管之间的移相角。

4、微型逆变器可以包括多路输入，一路输出。由于副边共用一套输出电路，仅依靠网侧并网电流无法实现各路的功率独立控制。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种微型逆变器、光伏系统及控制方法，能够实现各路功率的独立控制，各路之间互相不影响。

2、本申请提供一种微型逆变器，包括：副边桥臂电路、n个原边绕组、n个副边绕组和n个原边h桥电路；n为大于等于2的整数；

3、n个原边绕组和n个原边h桥电路一一对应连接，n个副边绕组并联在一起连接副边桥臂电路；

4、控制器，用于根据第i原边h桥电路的并网功率获得第i路并网电流，根据第i路并网电流与第i路电流参考值，控制第i原边h桥电路的内移相角以及第i原边绕组与副边桥臂电路之间的外移相角；第i原边h桥电路为n个原边h桥电路中的任意一个。

5、优选地，控制器，具体用于根据第i原边h桥电路的输入电压和输入电流获得第i路原边h桥电路的并网功率。

6、优选地，控制器，具体用于根据第i原边h桥电路的输入电压和输入电流获得第i路原边h桥电路的输入功率，根据第i路原边h桥电路的输入功率和第i路原边h桥电路的效率获得第i路原边h桥电路的并网功率。

7、优选地，控制器，具体用于根据电网电压、电网相角及第i路原边h桥电路的并网功率获得第i路并网电流。

8、优选地，控制器，具体用于根据电网电压、电网相角的余弦值及第i路原边h桥电路的并网功率获得第i路并网电流的瞬时值，获得第i路并网电流的瞬时值与第i路电流参考值之间的比较结果，根据比较结果控制第i原边h桥电路的内移相角以及第i原边绕组与副边桥臂电路之间的外移相角。

9、优选地，副边桥臂电路包括双向开关桥臂和电容桥臂；

10、双向开关桥臂的上桥臂和下桥臂均包括双向开关，电容桥臂的上桥臂和下桥臂分别包括容值相等的第一副边电容和第二副边电容。

11、优选地，还包括：n个解耦电感；

12、n个解耦电感与n个原边绕组一一对应串联，或，n个解耦电感与n个副边绕组一一对应串联；或，解耦电感为对应变压器的漏感。

13、本申请还提供一种光伏系统，包括以上介绍的微型逆变器；还包括：n个光伏阵列；

14、微型逆变器中的n个原边h桥电路与n个光伏阵列一一对应连接；

15、微型逆变器，用于将n个光伏阵列的直流电转换为交流电输出。

16、本申请还提供一种微型逆变器的控制方法，微型逆变器包括：副边桥臂电路、n个原边绕组、n个副边绕组和n个原边h桥电路；n为大于等于2的整数；n个原边绕组和n个原边h桥电路一一对应连接，n个副边绕组并联在一起连接副边桥臂电路；

17、该控制方法包括：

18、获得第i原边h桥电路的并网功率；第i原边h桥电路为n个原边h桥电路中的任意一个；

19、根据第i原边h桥电路的并网功率获得第i路并网电流，根据第i路并网电流与第i路电流参考值，控制第i原边h桥电路的内移相角以及第i原边绕组与副边桥臂电路之间的外移相角。

20、优选地，获得第i原边h桥电路的并网功率，具体包括：

21、根据第i原边h桥电路的输入电压和输入电流获得第i路原边h桥电路的并网功率。

22、优选地，根据第i原边h桥电路的输入电压和输入电流获得第i路原边h桥电路的并网功率，具体包括：

23、根据第i原边h桥电路的输入电压和输入电流获得第i路原边h桥电路的输入功率，根据第i路原边h桥电路的输入功率和第i路原边h桥电路的效率获得第i路原边h桥电路的并网功率。

24、优选地，根据第i原边h桥电路的并网功率获得第i路并网电流，具体包括：

25、根据电网电压、电网相角及第i路原边h桥电路的并网功率获得第i路并网电流。

26、优选地，根据第i原边h桥电路的并网功率获得第i路并网电流，根据第i路并网电流与第i路电流参考值，控制第i原边h桥电路的内移相角以及第i原边绕组与副边桥臂电路之间的外移相角，具体包括：

27、根据电网电压、电网相角的余弦值及第i路原边h桥电路的并网功率获得第i路并网电流的瞬时值，获得第i路并网电流的瞬时值与第i路电流参考值之间的比较结果，根据比较结果控制第i原边h桥电路的内移相角以及第i原边绕组与副边桥臂电路之间的外移相角。

28、由此可见，本申请具有如下有益效果：

29、本申请实施例提供的微型逆变器，并不是直接获得并网电流，而是通过获得各路的并网功率，由并网电压和各路并网功率进而获得各路的并网电流，再由并网电流和参考电流值进行比较实现各路功率的闭环控制。由于各路的并网功率容易获得，因此，该技术方案容易实现，并且可以实现各路功率的独立调度，各路之间的功率控制互相不受影响。

技术特征：

1.一种微型逆变器，其特征在于，包括：副边桥臂电路、n个原边绕组、n个副边绕组和n个原边h桥电路；所述n为大于等于2的整数；

2.根据权利要求1所述的微型逆变器，其特征在于，所述控制器，具体用于根据所述第i原边h桥电路的输入电压和输入电流获得所述第i路原边h桥电路的并网功率。

3.根据权利要求2所述的微型逆变器，其特征在于，所述控制器，具体用于根据所述第i原边h桥电路的输入电压和输入电流获得所述第i路原边h桥电路的输入功率，根据所述第i路原边h桥电路的输入功率和所述第i路原边h桥电路的效率获得所述第i路原边h桥电路的并网功率。

4.根据权利要求1-3任一项所述的微型逆变器，其特征在于，所述控制器，具体用于根据电网电压、电网相角及所述第i路原边h桥电路的并网功率获得所述第i路并网电流。

5.根据权利要求1-3任一项所述的微型逆变器，其特征在于，所述控制器，具体用于根据电网电压、电网相角的余弦值及所述第i路原边h桥电路的并网功率获得所述第i路并网电流的瞬时值，获得所述第i路并网电流的瞬时值与第i路电流参考值之间的比较结果，根据所述比较结果控制第i原边h桥电路的内移相角以及所述第i原边绕组与所述副边桥臂电路之间的外移相角。

6.根据权利要求1-5任一项所述的微型逆变器，其特征在于，所述副边桥臂电路包括双向开关桥臂和电容桥臂；

7.根据权利要求6所述的微型逆变器，其特征在于，还包括：n个解耦电感；

8.一种光伏系统，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的微型逆变器；还包括：n个光伏阵列；

9.一种微型逆变器的控制方法，其特征在于，所述微型逆变器包括：副边桥臂电路、n个原边绕组、n个副边绕组和n个原边h桥电路；所述n为大于等于2的整数；所述n个原边绕组和所述n个原边h桥电路一一对应连接，所述n个副边绕组并联在一起连接所述副边桥臂电路；

10.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述获得第i原边h桥电路的并网功率，具体包括：

11.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述第i原边h桥电路的输入电压和输入电流获得所述第i路原边h桥电路的并网功率，具体包括：

12.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述根据第i原边h桥电路的并网功率获得第i路并网电流，具体包括：

13.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述根据第i原边h桥电路的并网功率获得第i路并网电流，根据所述第i路并网电流与第i路电流参考值，控制第i原边h桥电路的内移相角以及所述第i原边绕组与所述副边桥臂电路之间的外移相角，具体包括：

技术总结
本申请公开了一种微型逆变器、光伏系统及控制方法，微型逆变器包括：副边桥臂电路、N个原边绕组、N个副边绕组和N个原边H桥电路；N为大于等于2的整数；N个原边绕组和N个原边H桥电路一一对应连接，N个副边绕组并联在一起连接副边桥臂电路；控制器，用于根据第i原边H桥电路的并网功率获得第i路并网电流，根据第i路并网电流与第i路电流参考值，控制第i原边H桥电路的内移相角以及第i原边绕组与副边桥臂电路之间的外移相角；第i原边H桥电路为N个原边H桥电路中的任意一个。由于各路的并网功率容易获得，该技术方案容易实现，实现各路功率的独立调度，各路之间的功率控制互相不受影响。

技术研发人员：陈巧地,汪子晨,谷雨,豆冲,王宝基
受保护的技术使用者：阳光电源股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14