[发明专利]电网无功补偿方法、装置及并网逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及电气技术领域，特别是涉及电网无功补偿方法、装置及并网逆变器。

背景技术

太阳能作为一种环保且可再生的新能源日益受到人们的青睐。其中，将将太阳能转换成电能尤其受到关注。而为了将太阳能电池板发出的直流电转换成交流电以馈入电网，需要用到太阳能并网逆变器。

其中，在出现电压跌落的电网故障时，需要太阳能逆变器能够输出无功功率以实现无功补偿，进而支持电网恢复。其中，所谓电压跌落具体是指电网电压幅值减小；所谓无功功率是指为建立交变磁场和感应磁通所需的、不转化为机械能或热能的电功率；所谓无功补偿在供电系统中起提高电网的功率因数的作用，以及降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境的作用。

现有技术中，在利用太阳能并网逆变器实现无功补偿的过程中，通常采用PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）中的双极性调制方式或单极性调制方式。其中，采用双极性调制方式实现无功补偿时，对当前电网电压值无特殊要求，但是开关损耗和电感损耗相对于单极性调制方式较大；而采用单极性调制方式实现无功补偿时，可以具有较小的开关损耗和电感损耗，但是在电网电压较低（如电网电压过零附近）的时候难以实现软开关，以致无法实现无功补偿。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电网无功补偿方法、装置及并网逆变器，以在电网电压跌落时，有效实现无功补偿，同时降低开关损耗和电感损耗，技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种电网无功补偿方法，包括：

检测电网的电压；

当所检测到的电压的电压幅值低于预设的正常电压幅值时，确定所述电压对应的电气参考参数；

根据所述电压对应的电气参考参数，确定当前的脉冲宽度调制（PWM方式），其中，所述PWM方式包括：单极性调制方式和双极性调制方式；

利用所述当前的PWM方式输出无功功率，以实现对所述电网的无功补偿。

其中，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述电压对应的电气参考参数包括：所述电压对应的电压幅值；所述根据所述电气参考参数，确定当前的脉冲宽度调制（PWM）方式，具体包括：

当所述电压对应的电压幅值不小于预设的电压幅值阈值时，将单极性调制方式作为当前的PWM方式；否则，将双极性调制方式作为当前的PWM方式。

其中，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述电压对应的电气参考参数包括：所述电压对应的电压相位角θ；所述根据所述电气参考参数，确定当前的脉冲宽度调制（PWM）方式，具体包括：

当在一电流周期内，所述电压对应的电压相位角θ满足θ₁≤θ≤θ₂或者θ₃≤θ≤θ₄时，将单极性调制方式作为当前的PWM方式；否则，将双极性调制方式作为当前的PWM方式；

其中，U_min为单极性调制方式实现软开关所需的最小电压幅值，U_peak为电流周期内电压峰值，θ₂=π-θ₁，θ₃=π+θ₁，θ₄=2π-θ₁。

第二方面，本发明实施例还提供一种电网无功补偿装置，包括：

电压检测模块，用于检测电网的电压，并将所检测到的电压发送至幅值判断模块；

所述幅值判断模块，用于判断所检测到的电压的电压幅值是否低于预设的正常电压幅值，并在是的情况下，触发电气参考参数确定模块；

所述电气参考参数确定模块，用于确定所述电压对应的电气参考参数，并将所述电压对应的电气参考参数发送至PWM方式确定模块；

所述PWM方式确定模块，用于根据所述电压对应的电气参考参数，确定当前的脉冲宽度调制（PWM）方式，并将所述当前的PWM方式发送至无功补偿模块，其中，所述PWM方式包括：单极性调制方式和双极性调制方式；

所述无功补偿模块，用于利用所述当前的PWM方式输出无功功率，以实现对所述电网的无功补偿。

其中，在第二方面的第一种可能实现的方式中，所述电气参考参数确定模块，具体用于确定所述电压对应的电压幅值，并将所述电压对应的电压幅值发送至PWM方式确定模块；