一種光伏變流器變頻控制方法
【專利摘要】一種光伏變流器變頻控制方法，在變流器原有的控制流程中，加入變頻控制方法。通過計算變流器運行功率和功率半導體結溫數(shù)據(jù)，計算合適的開關頻率。計算開關頻率的原理是：功率半導體器件開關頻率隨著功率的增大而減小，但不低于最低開關頻率；功率半導體器件開關頻率隨著功率減小而增大，但不高于最高開關頻率；功率半導體器件開關頻率隨著功率半導體器件結溫升高而減小，但不低于最低開關頻率；功率半導體器件開關頻率隨著功率半導體器件結溫降低而增大，但不高于最高開關頻率。在分別通過變流器功率和功率半導體結溫計算出開關頻率后，用兩者的最小值最為開關頻率數(shù)據(jù)。能夠提高光伏發(fā)電變流器的效率，改善低功率條件下電能質量。
【專利說明】一種光伏變流器變頻控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏并網(wǎng)發(fā)電【技術領域】，尤其涉及光伏變流器的變頻控制【技術領域】?！颈尘凹夹g】
[0002]開關頻率是電力電子變流器關鍵參數(shù)之一，對于并網(wǎng)型變流器來說，開關頻率越高，網(wǎng)側電能也質量越好，但是功率器件功率損耗則越大，變流器的效率也會有所降低。因此通常設計時只能折中選取固定的開關頻率。光伏發(fā)電是一種重要的新能源利用方式，其輸出功率隨日照強度變化，采用固定開關頻率控制的光伏變流器很難兼顧大功率工況下系統(tǒng)效率和低功率工況下的電能質量。

【發(fā)明內容】

[0003]一種光伏變流器變頻控制方法，通過計算變流器運行功率和功率半導體結溫數(shù)據(jù)，計算合適的開關頻率，由以下步驟組成:
步驟a,
通過變流器硬件性能確定其開關頻率的下限4和fH ;開關頻率采用4時，為所能接受最低網(wǎng)側電能質量；開關頻率采用fH時，為所能接受最大功率器件功率損耗；
步驟b,
變流器運行中首先計算變流器運行功率大小，并按變流器額定容量折算到標么值； 步驟c,
根據(jù)上一步驟得到的變流器功率，計算得到4和fH中間的一個值;
步驟d,
測量計算功率半導體結溫數(shù)據(jù)；
步驟e,
根據(jù)上一步驟得到的功率半導體結溫數(shù)據(jù)，計算得到4和fH中間的一個值f2 ；
步驟f，
比較fl和f2，以最小值為工作頻率；
步驟g，
轉到步驟b。
[0004]步驟c中頻率計算方法為，標幺值〈=5%時，頻率為fH;標幺值>5%且〈=90%，頻率線性降低；標幺值>90%時，頻率為
[0005]步驟e中頻率f2的計算方法為，功率半導體結溫〈=70攝氏度時，頻率為fH;功率半導體結溫>70攝氏度且〈=100攝氏度，頻率線性降低；功率半導體結溫>90攝氏度時，頻率為fL。
[0006]本發(fā)明要解決的技術問題在于，提高光伏發(fā)電變流器的效率，改善低功率條件下電能質量。本發(fā)明提供了一種光伏變流器變頻控制方法，在變流器原有的控制流程中，加入變頻控制方法。通過計算變流器運行功率和功率半導體結溫數(shù)據(jù)，計算合適的開關頻率。計算開關頻率的原理是:
功率半導體器件開關頻率隨著功率的增大而減小，但不低于最低開關頻率；功率半導體器件開關頻率隨著功率減小而增大，但不聞于最聞開關頻率；功率半導體器件開關頻率隨著功率半導體器件結溫升高而減小，但不低于最低開關頻率；功率半導體器件開關頻率隨著功率半導體器件結溫降低而增大，但不高于最高開關頻率。
[0007]在分別通過變流器功率和功率半導體結溫計算出開關頻率后，用兩者的最小值作為開關頻率數(shù)據(jù)。能夠提高光伏發(fā)電變流器的效率，改善低功率條件下電能質量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為一種光伏變流器變頻控制方法流程圖；
圖2為根據(jù)變流器功率計算開關頻率方法示意圖；
圖3為根據(jù)功率半導體結溫計算開關頻率方法示意圖。
【具體實施方式】
[0009]本發(fā)明提供了一種光伏變流器變頻控制方法，如圖1所示，通過計算變流器運行功率和功率半導體結溫數(shù)據(jù)，計算合適的開關頻率，由以下步驟組成:
步驟a,
通過變流器硬件性能確定其開關頻率的下限4和fH。開關頻率采用4時，為所能接受最低網(wǎng)側電能質量；開關頻率采用fH時，為所能接受最大功率器件功率損耗；
步驟b,
變流器運行中首先計算變流器運行功率大小，并按變流器額定容量折算到標么值； 步驟c,
如圖2所示，根據(jù)上一步驟得到的變流器功率，計算得到4和fH中間的一個值f1;計算方法為:標幺值〈=5%時，頻率為fH，標幺值>5%且〈=90%，頻率線性降低，標幺值>90%時，頻率為
步驟d,
測量計算功率半導體結溫數(shù)據(jù)；
步驟e,
如圖3所示，根據(jù)上一步驟得到的功率半導體結溫數(shù)據(jù)，計算得到4和fH中間的一個值，計算方法為:功率半導體結溫〈=70攝氏度時，頻率為fH，功率半導體結溫>70攝氏度且〈=100攝氏度，頻率線性降低，功率半導體結溫>90攝氏度時，頻率為4 ；
步驟f，
比較fl和f2，以最小值為工作頻率；
步驟g，
轉到步驟b。
[0010]本發(fā)明在變流器原有的控制流程中，加入變頻控制方法，兼顧大功率工況下系統(tǒng)效率和低功率工況下的電能質量，提高光伏發(fā)電變流器的效率，改善低功率條件下電能質量。采用上述變頻控制方法的變流器可以是光伏發(fā)電變流，風力發(fā)電變流器或蓄電池儲能變流器。
【權利要求】
1.一種光伏變流器變頻控制方法，通過計算變流器運行功率和功率半導體結溫數(shù)據(jù)，計算合適的開關頻率，其特征在于:由以下步驟組成， 步驟a, 通過變流器硬件性能確定其開關頻率的下限4和fH ;開關頻率采用4時，為所能接受最低網(wǎng)側電能質量；開關頻率采用fH時，為所能接受最大功率器件功率損耗； 步驟b, 變流器運行中首先計算變流器運行功率大小，并按變流器額定容量折算到標么值； 步驟c, 根據(jù)步驟b得到的變流器功率，計算得到4和fH中間的一個值； 步驟d, 測量計算功率半導體結溫數(shù)據(jù)； 步驟e, 根據(jù)步驟d得到的功率半導體結溫數(shù)據(jù)，計算得到4和fH中間的一個值f2 ； 步驟f， 比較fl和f2，以最小值為工作頻率； 步驟g， 轉到步驟b。
2.根據(jù)權利要求所述的一種光伏變流器變頻控制方法，其特征在于:步驟c中頻率計算方法為，標么值〈=5%時，頻率為fH;標么值>5%且〈=90%，頻率線性降低；標么值>90%時，頻率為4。。
3.根據(jù)權利要求所述的一種光伏變流器變頻控制方法，其特征在于:步驟e中頻率f2的計算方法為，功率半導體結溫〈=70攝氏度時，頻率為fH ;功率半導體結溫>70攝氏度且〈=100攝氏度，頻率線性降低；功率半導體結溫>90攝氏度時，頻率為fL。。
【文檔編號】H02J3/38GK103731010SQ201310720690
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權日:2013年12月24日
【發(fā)明者】周飛, 陳寧, 易頔, 賈利民, 雷濤, 程功書, 王戀 申請人:青海能高新能源有限公司, 北京能高自動化技術股份有限公司