[发明专利]光储一体化并网逆变器的功率控制方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种光储一体化并网逆变器的功率控制方法、装置及系统，方法包括将三相电网电压和三相电网电流输入至交流侧功率控制器，经处理后输出三相初始调制波信号；将光伏电压和光伏电流输入至直流侧光伏功率控制器，经处理后输出控制参数；基于光伏电压和储能电压计算出非对称三角载波；将三相初始调制波信号、控制参数和非对称三角载波输入到非对称载波脉宽调制器，产生用于控制并网逆变器中逆变桥的开关管的PWM信号。本发明通过直流侧光伏功率控制器输出控制参数用以修正交流侧功率控制器输出的三相调制波，修正后的调制波信号与非对称三角载波比较产生PWM驱动信号，实现光储一体化并网逆变器的功率控制。

技术领域

本发明属于电力电子变换器的控制技术领域，具体涉及一种光储一体化并网逆变器的功率控制方法、装置及系统。

背景技术

近年来，随着资源短缺、环境污染等问题日益严重，诸如太阳能、风能等可再生能源得到广泛关注。受天气和环境的影响，光伏输出功率呈现波动性。为平抑光伏功率波动，往往会在光伏发电系统中配置相应的储能装置，形成光储一体化系统。

典型的光储一体化系统结构主要有两种，一种是光伏、储能分别经各自的DC/AC变换器连接至交流电网，另一种是光储、储能分别经DC/DC变换器连接至公共直流母线，再经一个集中的DC/AC变换器连接至交流电网。这些传统的光储一体化系统需要多个电力电子变换器，成本高且效率低。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种光储一体化并网逆变器的功率控制方法、装置及系统，通过直流侧光伏功率控制器输出控制参数用以修正交流侧功率控制器输出的三相调制波，修正后的调制波信号与非对称三角载波比较产生PWM驱动信号，该控制方法中的非对称三角载波可适应光伏、储能的电压变化，交直流侧的功率控制器通过实时修正调制波信号实现功率控制。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种光储一体化并网逆变器的功率控制方法，包括：

获取三相电网电压、三相电网电流、光伏电压、光伏电流和储能电压；

将所述三相电网电压和三相电网电流输入至交流侧功率控制器，经处理后输出三相初始调制波信号；

将所述光伏电压和光伏电流输入至直流侧光伏功率控制器，经处理后输出控制参数；

基于光伏电压和储能电压计算出非对称三角载波；

将所述三相初始调制波信号、控制参数和非对称三角载波输入到非对称载波脉宽调制器，产生PWM信号，所述PWM信号用于控制并网逆变器中逆变桥的开关管。

可选地，所述方法还包括：

当判断出三相电网电压过压和/或三相电网电流是否过流，则PWM信号全部置为低电平，使得并网逆变器关机。

可选地，所述控制参数通过以下处理方法获得：

基于所述光伏电压和光伏电流，计算出光伏功率；

所述光伏功率经MPPT算法输出后，再经限幅单元输出控制参数k，其中k的范围为0≤k≤1，该控制参数用于修正交流侧功率控制器输出的初始调制波。

可选地，所述非对称载波脉宽调制器包括相连的调制波修正计算单元和与非对称载波的比较单元。

可选地，所述调制波修正计算单元执行以下步骤：

求取三相初始调制波信号的最小值和最大值；

结合所述输出参数，计算出调制波的修正量；

将修正量叠加到三相初始调制波信号，计算出修正后的三相调制波信号。