[发明专利]一种并网变换器及其工作方法

说明书

本发明公开一种并网变换器及其工作方法，包括：可控桥式变换电路、过零检测锁相电路、正弦指令产生电路和控制脉冲生成电路；过零检测锁相电路对接入电源的电压进行过零检测和锁相环锁相，得到电流信号；正弦指令产生电路根据电流信号与接入电源的电流信号，得到标准正弦控制指令；控制脉冲生成电路对标准正弦控制指令经比例积分调节后，根据载波信号得到控制脉冲信号，以控制可控桥式变换电路中开关管的动作。在控制环节对接入电源的电压信号进行过零检测和锁相环锁相，经与标准函数和载波信号的比较后，得到控制脉冲信号，以控制可控桥式变换电路中开关管的动作，避免电源侧电压波动或畸变带来影响。

技术领域

本发明涉及电能质量技术领域，特别是涉及一种并网变换器及其工作方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

以新能源为主体的新型电力系统有大量新能源接入时，如不经有效治理将出现谐波污染、电压波动等电能质量问题。不论是分布式光伏还是电动汽车与电网互动技术(Vehicle-to-Grid，V2G)都会需经电力电子变换器(常用SPWM或SVPWM等控制策略)完成交直转换才能接入电网，特别像风能、潮汐能等间歇性新能源具有较大的波动性，经过变换器进行电能变换时，如不加以抑制，其产生的电压畸变和电流谐波等电能质量问题，将直接影响用户使用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种并网变换器及其工作方法，在控制环节对接入电源的电压信号进行过零检测和锁相环锁相，经与标准函数和载波信号的比较后，得到控制脉冲信号，以控制可控桥式变换电路中开关管的动作，避免电源侧电压波动或畸变带来影响。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种并网变换器，包括：可控桥式变换电路、过零检测锁相电路、正弦指令产生电路和控制脉冲生成电路；

所述过零检测锁相电路用于对接入电源的电压信号进行过零检测和锁相环锁相，得到与接入电源频率相位一致的电流信号；

所述正弦指令产生电路用于根据过零检测锁相电路得到的电流信号与接入电源的电流信号，得到标准正弦控制指令；

所述控制脉冲生成电路用于对标准正弦控制指令经比例积分调节后，根据预设载波信号得到控制脉冲信号，以根据控制脉冲信号控制可控桥式变换电路中开关管的动作。

作为可选择的实施方式，所述过零检测锁相电路包括过零检测电路和锁相电路，所述过零检测电路根据接入电源的电压信号得到与接入电源的电压信号同频率的电压过零点信号，所述锁相电路根据电压过零点信号得到与接入电源频率相位一致的电流信号。

作为可选择的实施方式，所述锁相电路包括鉴相器锁相倍频电路，所述鉴相器锁相倍频电路包括鉴相器和计数器，接收电压过零点信号后，将鉴相器的压控振荡器输出端经计数器同倍的分频后，再与原电压信号比较，得到与接入电源频率相位一致的电流信号。

作为可选择的实施方式，所述锁相电路还包括低通滤波电路、电压放大电路和函数发生电路，以分别对电流信号进行过滤、放大和稳定。

作为可选择的实施方式，在所述正弦指令产生电路中，输出电压指令和实际输出电压的差值经比例积分调节后与过零检测锁相电路得的电流信号相乘，再将相乘的结果与接入电源的电流信号相减，得到标准正弦控制指令。

作为可选择的实施方式，在所述正弦指令产生电路中，所需的信号幅值大小与接入电源的电压信号波形幅值无关。

作为可选择的实施方式，在所述控制脉冲生成电路中，预设载波信号为两个相位相差180°的三角载波信号，对标准正弦控制指令经比例积分调节后，与两个三角载波信号进行比较，得到PWM脉冲信号，对PWM脉冲信号进行移相变换，作用于可控桥式变换电路。