[发明专利]逆变器并网系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种逆变器并网系统的控制方法，具体的涉及一种减少逆变器从独立运行顺利过渡到并网运行阶段减少并网冲击电流的控制方法。

背景技术

分布式发电通常是指利用分散式资源，装机规模较小的、布置在用户附近的发电系统，它一般接入低于35千伏或更低电压等级的电网。布式光伏发电能够满足即发即用、降低输变电成本和电力损耗的要求。

逆变器将直流电等电能通过合理控制，逆变成与电网同频同幅的交流电，可以离网或并网供给用户使用。随着分布式发电的推广，更多的逆变器将风能，太阳能等新能源输送到电网，当逆变器接入电网时由于本身拓扑和方法的限制，并网时产生较大的冲击电流。

图1，图2所示常见的三相逆变器拓扑。目前一般采用强制并网或选择电压过零点切入电网，这种方法如图2所示，接入电网时由于3所示的滤波电容没有电压，相当于瞬间短接电网；而2中逆变器直流母线可能与电网峰值电压存在的压差；闭合并网开关4时，三相电压5任何时刻总有两相电压存在压差，以上原因都会产生冲击电流。

单个逆变器产生的冲击电流并不足以影响电网的运行，但随着分布式发电的发展，越来越多的逆变器投入使用，而且逆变器的容量也随之增大，电网对于逆变器的接入要求渐渐严格。并网的冲击电流不但影响电网的稳定，而且对逆变器本身的器件也有损害，减少使用寿命，甚至造成器件的损坏。所以减少逆变器并网的冲击势在必行。

另外，因并网电流过大易造成电感饱和，从而会使得电路中电流激增，进而引起保护装置动作，甚至损坏开关器件。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种逆变器减小并网冲击电流的有效方法，使逆变器简单有效的从独立运行切换到并网运行状态。

本发明的机理：

若并网时，并网开关两侧的电压同幅值同相位，则不会存在电压差，也就没有冲击电流的产生。本发明正是基于该原理实现较小冲击电流的目标。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种逆变器并网系统，该系统具有：

DC/DC模块；DC/AC模块；滤波单元；并网开关；DC/DC模块的输出端接入DC/AC模块的输入端，DC/AC模块的输出经滤波单元，并网开关接入电网；

其特征在于：

所述系统还包含：

逆变器电流信号采集装置；逆变器电压信号采集装置；电网信号采集装置；

所述逆变器电流信号采集装置，设置在所述DC/AC模块与所述滤波单元之间，用于采集逆变器输出电流信息，作为逆变器控制环路中的电流反馈信号；

所述逆变器电压信号采集装置，设置在所述滤波单元与所述并网开关之间，用于采集逆变器的输出电压信息，作为逆变器独立运行模式时的逆变电压反馈信号；

所述电网信号采集装置，设置在所述并网开关与所述电网之间，用于采集所述电网电压信息，根据该信息对电网进行锁相，并计算电网电压的幅值作为并网前逆变电压的跟踪目标；

通过监测所述逆变器电压信号采集装置采集的电压与所述电网信号采集装置采集的电压，使所述并网开关两侧的电压趋于一致。

优选的，上述并网开关为继电器，断路器或接触器中的一种。

优选的，上述所述逆变器电流信号采集装置，为电流传感器；所述逆变器电压信号采集装置，为电压传感器；所述电网信号采集装置，为电压传感器。

本发明的一个实施例还提供一种逆变器并网控制方法，

该方法包含如下步骤：

S1：逆变器运行于独立模式；

S2：根据所述电网信号采集装置采集的电压算出电网的相位和幅值，作为逆变器逆变电压控制环路的给定值；

S3：根据所述逆变器电压信号采集装置采集的电压作为反馈；

S4：监测所述逆变器电压信号采集装置采集的电压与所述电网信号采集装置采集的电压的幅值和相位的差异，通过调节器调整；

S5:当所述逆变器电压信号采集装置采集的电压与所述电网信号采集装置采集的电压，同幅值同相位或所述差异在允许的范围；

闭合所述并网开关，

完成并网。

优选的，上述S1中的所述独立模式时，逆变器的母线电压高于电网的线电压的峰值。

优选的，上述S3中，采用双环控制，通过所述DC/AC模块产生逆变电压，所述逆变器电流信号采集装置采集的电流信息作为电流环的反馈。

优选的，上述S4时，逆变器处于独立运行模式。

优选的，上述调节器为PI调节器、PID或模糊调节器。