光伏逆變器在發(fā)電模式與svg模式之間的自動(dòng)切換方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種光伏逆變器在發(fā)電模式與SVG模式之間的自動(dòng)切換方法，包括步驟：在持續(xù)時(shí)長(zhǎng)T，當(dāng)光伏逆變器的輸入有功功率或輸出有功功率不大于閥值PinT且光伏逆變器的輸入電壓不大于閥值VinT時(shí)切換至SVG模式：使MPPT控制器關(guān)閉有功功率的最大功率尋優(yōu)功能，將光伏逆變器的母線電壓給定值得逐步增大至VTargetn，并將光伏逆變器的無(wú)功電流給定值逐步增加至電站要求的無(wú)功電流設(shè)定值；當(dāng)光伏逆變器工作在SVG模式下時(shí)，若光伏逆變器的輸入有功功率或輸出有功功率高于閥值PinT，則光伏逆變器自動(dòng)退出夜間SVG模式，由MPPT控制器開(kāi)啟有功功率的最大尋優(yōu)功能，進(jìn)入日間正常發(fā)電模式。本發(fā)明無(wú)需增加無(wú)功補(bǔ)償裝置，實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單且實(shí)現(xiàn)成本較低。
【專利說(shuō)明】光伏逆變器在發(fā)電模式與SVG模式之間的自動(dòng)切換方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種光伏逆變器的控制技術(shù)，尤其是涉及一種光伏逆變器在發(fā)電模式 與SVG模式之間的自動(dòng)切換方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 電網(wǎng)中的電力負(fù)載如電動(dòng)機(jī)、變壓器等大部分屬于感性負(fù)載，在運(yùn)行過(guò)程中需要 向這些設(shè)備提供相應(yīng)的無(wú)功功率。在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器等無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備以后，可 以提供感性負(fù)載所消耗的無(wú)功功率，減少了電網(wǎng)電源向感性負(fù)載提供、由線路輸送的無(wú)功 功率，由于減少二來(lái)無(wú)功功率在電網(wǎng)中的流動(dòng)，因此可以降低線路和變壓器因輸送無(wú)功功 率造成的電能損耗，這就是無(wú)功補(bǔ)償。
[0003] 目前，很多光伏電站的無(wú)功補(bǔ)償尤其是在夜間進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)仍需采用傳統(tǒng)的電 容補(bǔ)償方式，此種方式需要增加無(wú)功補(bǔ)償裝置的投資，實(shí)現(xiàn)成本較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提出一種光伏逆變器在發(fā)電模式與SVG模式之間的自動(dòng)切換方法，以解決 目前光伏逆變器實(shí)現(xiàn)SVG功能時(shí)使用無(wú)功補(bǔ)償裝置具有實(shí)現(xiàn)成本高的技術(shù)問(wèn)題。
[0005] 本發(fā)明米用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種光伏逆變器在發(fā)電模式與SVG模式之間的自 動(dòng)切換方法，其包括步驟：
[0006] 在持續(xù)時(shí)長(zhǎng)T，當(dāng)光伏逆變器的輸入有功功率或輸出有功功率不大于閥值PinT且 光伏逆變器的輸入電壓不大于閥值V inT時(shí)，使光伏逆變器的工作狀態(tài)切換至SVG模式：使 MPPT控制器關(guān)閉有功功率的最大功率尋優(yōu)功能，將光伏逆變器的母線電壓給定值得逐步增 大至，并將光伏逆變器的無(wú)功電流給定值逐步增加至電站要求的無(wú)功電流設(shè)定值；
[0007] 當(dāng)光伏逆變器工作在SVG模式下時(shí)，若光伏逆變器的輸入有功功率或輸出有功功 率高于閥值P inT，則光伏逆變器自動(dòng)退出夜間SVG模式，由MPPT控制器開(kāi)啟有功功率的最大 尋優(yōu)功能，進(jìn)入日間正常發(fā)電模式。
[0008] 其中，選取光伏逆變器輸出額定功率的0-1%作為閥值PinT。
[0009] 其中，以光伏逆變器的并網(wǎng)電壓的峰值加上10-50V后的結(jié)果作為光伏逆變器的 輸入電壓的閥值v inT。
[0010] 其中，持續(xù)時(shí)長(zhǎng)T為30S-300S。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0012] 本發(fā)明能充分利用光伏逆變器夜間不發(fā)電時(shí)進(jìn)入SVG模式，無(wú)需增加無(wú)功補(bǔ)償裝 置，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)正常發(fā)電模式與SVG模式的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單且實(shí)現(xiàn)成本較低。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1是本發(fā)明的流程示意圖；
[0014] 圖2是日間正常發(fā)電模式下光伏逆變器的控制示意圖；
[0015] 圖3是夜間SVG模式下光伏逆變器的控制示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 附圖及說(shuō)明書(shū)中提到的符號(hào)含義如下：
[0017] Vpv :光伏板組串的輸出電壓
[0018] Ipv :光伏板組串的輸出電流
[0019] VTmgetd :發(fā)電模式下MPPT控制尋優(yōu)的電壓給定值 [0020] Vbus:直流母線電壓
[0021] Ip,ef :并網(wǎng)電流有功分量給定值
[0022] Ip:并網(wǎng)電流有功分量
[0023] I_f :并網(wǎng)電流無(wú)功分量給定值
[0024] Iq :并網(wǎng)電流無(wú)功分量
[0025] PWM:脈寬調(diào)制
[0026] 光伏逆變器夜間處于閑置狀態(tài)，但在夜間電網(wǎng)會(huì)有無(wú)功補(bǔ)償?shù)男枨?。為了充分?用光伏逆變器，可以在夜間使用光伏逆變器為電網(wǎng)實(shí)時(shí)補(bǔ)充無(wú)功功率，實(shí)現(xiàn)夜間靜止無(wú)功 發(fā)生器（SVG, Static Var Generator)功能。因此，本發(fā)明給出了一種轉(zhuǎn)換方法，采用這種 方法可實(shí)現(xiàn)光伏逆變器白天自動(dòng)轉(zhuǎn)為正常發(fā)電，而夜間自動(dòng)轉(zhuǎn)換為夜間SVG功能。
[0027] 由于光伏逆變器進(jìn)入夜間時(shí)，其直流輸入功率降為零附近，其母線電壓也因 MPPT (Maximum Power Point Tracking,最大功率點(diǎn)跟蹤)控制器的作用會(huì)降得很低，因而可據(jù)此 判斷進(jìn)入了夜間。當(dāng)進(jìn)入夜間后，可根據(jù)用戶所設(shè)的無(wú)功功率值進(jìn)行無(wú)功功率調(diào)節(jié)，從而實(shí) 現(xiàn)夜間SVG功能。當(dāng)進(jìn)入白天后，其直流輸入功率會(huì)升高至一定值，就自動(dòng)退出夜間SVG功 能，進(jìn)入正常發(fā)電模式。
[0028] 結(jié)合圖1、圖2和圖3所示，以單級(jí)變換逆變器為例，進(jìn)一步描述本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn) 方法。本實(shí)施例具體包括如下實(shí)現(xiàn)步驟：
[0029] 步驟S1、判斷光伏逆變器是否達(dá)到正常發(fā)電模式切換至SVG模式的切換條件，若 是，轉(zhuǎn)入步驟S2。
[0030] 進(jìn)入夜間時(shí)，光伏板組串的輸出功率，即光伏逆變器的輸入功率在零附近。因此， 一般選取光伏逆變器輸出額定功率的0-1%作為閥值P inT，當(dāng)光伏逆變器的輸入有功功率或 輸出有功功率不大于閥值PinT時(shí)，可作為光伏逆變器由發(fā)電模式切換至SVG模式進(jìn)入夜間 的第一切換條件。
[0031] 另外，進(jìn)入夜間時(shí)，光伏板組串的輸出電壓Vpv，即光伏逆變器的輸入電壓會(huì)降低。 一般情況下，以光伏逆變器的并網(wǎng)電壓的峰值加上10-50V后的結(jié)果作為光伏逆變器的輸 入電壓的閥值V inT，若光伏逆變器的輸入電壓不大于閥值VinT時(shí)，可作為光伏逆變器由發(fā)電 模式切換至SVG模式進(jìn)入夜間的第二切換條件。
[0032] 再者，必須在一個(gè)持續(xù)時(shí)長(zhǎng)T(比如T為30S-300S)內(nèi)，同時(shí)滿足上述第一切換條件 和第二切換條件，才可以確認(rèn)光伏逆變器達(dá)到正常發(fā)電模式切換至SVG模式的切換條件。 艮P，在30S-300S內(nèi)持續(xù)確認(rèn)光伏逆變器的輸入有功功率或輸出有功功率低于閥值P inT且光 伏逆變器的輸入電壓低于閥值VinT時(shí)才能判斷光伏逆變器達(dá)到正常發(fā)電模式切換至SVG模 式的切換條件。
[0033] 步驟S2、當(dāng)光伏逆變器達(dá)到正常發(fā)電模式切換至SVG模式的切換條件時(shí)，MPPT控 制器關(guān)閉有功功率的最大功率尋優(yōu)功能。
[0034] 步驟S3、將光伏逆變器的母線電壓給定從原來(lái)日間正常發(fā)電時(shí)的MPPT控制器輸 出的電壓給定值V Tawtd以隔一段時(shí)間增加幾伏特的方式逐步增加至VTawtn，如圖2所示， VTargetn與V bus的偏差經(jīng)過(guò)第一調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后作為電流環(huán)的有功分量給定Ipref，Ipref與Ip的偏 差通過(guò)第二調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后用于后續(xù)的PWM發(fā)波模塊，通過(guò)該閉環(huán)控制即可控制母線電壓穩(wěn) 定在V Ta_n。其中，VTawtn應(yīng)大于輸出最大無(wú)功功率時(shí)所需的最低母線電壓值，一般取電網(wǎng) 電壓峰值電壓與輸出最大無(wú)功功率時(shí)逆變器輸出回路阻抗上的壓降之和再加上10 - 50V 作為vT argetn0
[0035] 步驟S4、使光伏逆變器的無(wú)功電流給定以隔一段時(shí)間增加幾安培的方式逐步增加 至電站要求的無(wú)功電流設(shè)定值I_ f (一般通過(guò)通訊方式也可通過(guò)其他方式設(shè)定)，如圖3所 示，I_f與I,的偏差經(jīng)過(guò)第二調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后用于后續(xù)的PWM發(fā)波模塊，通過(guò)該閉環(huán)控制即 可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制光伏逆變器的輸出無(wú)功功率至電站要求的設(shè)定值I_ f，進(jìn)入SVG模式，實(shí)現(xiàn) 夜間SVG功能。
[0036] 步驟S5、判斷光伏逆變器進(jìn)入夜間的輸入有功功率或輸出有功功率是否高于閥值 PinT，若是，轉(zhuǎn)入步驟S6。
[0037] 步驟S6、自動(dòng)退出夜間SVG模式，由MPPT控制器開(kāi)啟有功功率的最大尋優(yōu)功能，進(jìn) 入日間正常發(fā)電模式。
[0038] 綜上，本發(fā)明能充分利用光伏逆變器夜間不發(fā)電時(shí)進(jìn)入SVG模式，無(wú)需增加無(wú)功 補(bǔ)償裝置，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)正常發(fā)電模式與SVG模式的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單且實(shí)現(xiàn)成本 較低。
[0039] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 光伏逆變器在發(fā)電模式與SVG模式之間的自動(dòng)切換方法，其特征在于，包括步驟： 在持續(xù)時(shí)長(zhǎng)T，當(dāng)光伏逆變器的輸入有功功率或輸出有功功率不大于閥值P inT且光伏 逆變器的輸入電壓不大于閥值VinT時(shí)，使光伏逆變器的工作狀態(tài)切換至SVG模式：使MPPT 控制器關(guān)閉有功功率的最大功率尋優(yōu)功能，將光伏逆變器的母線電壓給定值得逐步增大至 VTa_n，并將光伏逆變器的無(wú)功電流給定值逐步增加至電站要求的無(wú)功電流設(shè)定值； 當(dāng)光伏逆變器工作在SVG模式下時(shí)，若光伏逆變器的輸入有功功率或輸出有功功率高 于閥值PinT，則光伏逆變器自動(dòng)退出夜間SVG模式，由MPPT控制器開(kāi)啟有功功率的最大尋優(yōu) 功能，進(jìn)入日間正常發(fā)電模式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述光伏逆變器在發(fā)電模式與SVG模式之間的自動(dòng)切換方法，其特 征在于，選取光伏逆變器輸出額定功率的0-1%作為閥值P inT。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述光伏逆變器在發(fā)電模式與SVG模式之間的自動(dòng)切換方法，其特 征在于，以光伏逆變器的并網(wǎng)電壓的峰值加上10-50V后的結(jié)果作為光伏逆變器的輸入電 壓的閥值\^
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述光伏逆變器在發(fā)電模式與SVG模式之間的自動(dòng)切換方法，其特 征在于，持續(xù)時(shí)長(zhǎng)T為30S-300S。
【文檔編號(hào)】H02J3/38GK104104104SQ201310120698
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月9日
【發(fā)明者】吳吉良, 萬(wàn)學(xué)維, 黃慧金, 延匯文 申請(qǐng)人:深圳科士達(dá)科技股份有限公司