一種五電平逆變器輸入電壓控制方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種五電平逆變器輸入電壓控制方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏發(fā)電領(lǐng)域中，通常通過逆變器接收電池板的輸出電壓，經(jīng)過逆變后其網(wǎng)側(cè)橋臂輸出經(jīng)交流濾波器濾波，再由變壓器升壓與電網(wǎng)相連，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)供電。
[0003]圖1所示為光伏發(fā)電領(lǐng)域中常用的五電平光伏逆變器的應(yīng)用拓?fù)鋱D，所述五電平光伏逆變器存在兩組直流母線:第一電容ClPos和第二電容ClNeg構(gòu)建的第一電平直流母線，以及第三電容C2Pos和第四電容C2Neg構(gòu)建的第二電平直流母線。第一電平直流母線電壓經(jīng)過正負(fù)兩個(gè)Boost變換器的升壓之后，得到第二電平母線電壓。另外，在兩組直流母線之間跨接了正負(fù)兩個(gè)二極管(第一二極管Dl和第二二極管D2)，以保證當(dāng)電池板的輸出電壓高于所述第二電平母線電壓時(shí)將相應(yīng)的Boost變換器旁路，從而降低損耗。
[0004]但是，當(dāng)所述第一電平直流母線電壓和所述第二電平直流母線電壓較為接近時(shí)，若所述第二電平直流母線中點(diǎn)電壓存在波動(dòng)，則所述第一電平直流母線的正半邊電壓VlPos可能高過所述第二電平直流母線的正半邊電壓V2Pos，或者所述第一電平直流母線的負(fù)半邊電壓VlNeg可能高過所述第二電平直流母線的負(fù)半邊電壓V2Neg，從而使得相應(yīng)的旁路二極管動(dòng)作，例V1P0S>V2P0S時(shí)，第一二極管Dl動(dòng)作；而此時(shí)由于總的所述第一電平直流母線電壓仍是低于所述第二電平直流母線電壓的，因而VlNeg〈V2Neg，第二二極管D2不會(huì)動(dòng)作。而第一二極管Dl動(dòng)作后，將所述第一電平直流母線的正半邊電壓VlPos鉗位到所述第二電平直流母線的正半邊電壓V2Pos ;正向boost變換器由于被旁路失去其功能，其電流環(huán)反饋無法跟隨指令電壓值；此時(shí)第二二極管D2未動(dòng)作，因而負(fù)向boost變換器仍受控處于正常工作狀態(tài)。正負(fù)半邊boost變換器輸出到所述第二電平直流母線的功率不對(duì)稱加劇了所述第二電平直流母線中點(diǎn)的振蕩，從而造成正負(fù)半邊旁路二極管的交替導(dǎo)通，使得所述第一電平直流母線電壓持續(xù)振蕩不受控，進(jìn)而造成了所述五電平光伏逆變器輸入功率的振蕩，使得所述五電平光伏逆變器無法正常運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N五電平逆變器輸入電壓控制方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中兩組直流母線電壓接近時(shí)可能出現(xiàn)五電平光伏逆變器無法正常運(yùn)行的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)所述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案如下:
[0007]一種五電平逆變器輸入電壓控制方法，應(yīng)用于光伏逆變系統(tǒng)，所述光伏逆變系統(tǒng)包括:串聯(lián)于電池板輸出端之間的第一電容和第二電容、五電平逆變器、串聯(lián)于所述五電平逆變器兩個(gè)輸入端之間的第三電容和第四電容、連接于所述第一電容和所述第三電容之間的第一二極管和第一 Boost變換器及連接于所述第二電容和所述第四電容之間的第二二極管和第二 Boost變換器；所述第一電容和所述第二電容的串聯(lián)支路的兩端與所述五電平逆變器的另外兩個(gè)輸入端相連，所述第一二極管的陽(yáng)極與所述第一電容相連，所述第二二極管的陽(yáng)極與所述第四電容相連，所述第一電容和所述第二電容的連接點(diǎn)與所述第一Boost變換器、所述第二 Boost變換器、所述第三電容和所述第四電容的連接點(diǎn)及所述五電平逆變器的第五輸入端相連；所述五電平逆變器輸入電壓控制方法包括:
[0008]判斷所述第一二極管和所述第二二極管是否導(dǎo)通；
[0009]當(dāng)判斷所述第一二極管導(dǎo)通時(shí)，控制所述第一 Boost變換器的指令電壓值以預(yù)設(shè)斜率上升至預(yù)設(shè)限值；
[0010]當(dāng)判斷所述第二二極管導(dǎo)通時(shí)，控制所述第二 Boost變換器的指令電壓值以所述預(yù)設(shè)斜率上升至所述預(yù)設(shè)限值。
[0011]優(yōu)選的，判斷所述第一二極管和所述第二二極管是否導(dǎo)通的步驟包括:
[0012]判斷第一差值與第二差值是否小于設(shè)定閾值；所述第一差值為所述第一電容上的電壓減去所述第三電容上的電壓的差值；所述第二差值為所述第二電容上的電壓減去所述第四電容上的電壓的差值；
[0013]當(dāng)所述第一差值小于所述設(shè)定閾值時(shí)，判斷所述第一 Boost變換器的電壓環(huán)調(diào)節(jié)器或者電流環(huán)調(diào)節(jié)器是否飽和；當(dāng)所述第一 Boost變換器的電壓環(huán)調(diào)節(jié)器或者電流環(huán)調(diào)節(jié)器飽和時(shí)，判斷所述第一二極管導(dǎo)通；
[0014]當(dāng)所述第二差值小于所述設(shè)定閾值時(shí)，判斷所述第二 Boost變換器的電壓環(huán)調(diào)節(jié)器或者電流環(huán)調(diào)節(jié)器是否飽和；當(dāng)所述第二 Boost變換器的電壓環(huán)調(diào)節(jié)器或者電流環(huán)調(diào)節(jié)器飽和時(shí)，判斷所述第二二極管導(dǎo)通。
[0015]優(yōu)選的，所述光伏逆變系統(tǒng)還包括:與所述第一二極管串聯(lián)的第一電流傳感器，和與所述第而二極管串聯(lián)的第二電流傳感器；判斷所述第一二極管和所述第二二極管是否導(dǎo)通的步驟包括:
[0016]判斷所述第一電流傳感器及所述第二電流傳感器是否檢測(cè)到電流；
[0017]當(dāng)所述第一電流傳感器檢測(cè)到電流時(shí)，判斷所述第一二極管導(dǎo)通；當(dāng)所述第二電流傳感器檢測(cè)到電流時(shí)，判斷所述第二二極管導(dǎo)通。
[0018]優(yōu)選的，控制所述第一 Boost變換器的指令電壓值以預(yù)設(shè)斜率上升至預(yù)設(shè)限值的步驟之后還包括:
[0019]檢測(cè)并判斷所述第一二極管是否關(guān)斷；
[0020]當(dāng)判斷所述第一二極管關(guān)斷時(shí)，控制所述第一 Boost變換器的指令電壓值以預(yù)設(shè)斜率下降至上升前的指令電壓值。
[0021]優(yōu)選的，控制所述第二 Boost變換器的指令電壓值以預(yù)設(shè)斜率上升至預(yù)設(shè)限值的步驟之后還包括:
[0022]檢測(cè)并判斷所述第二二極管是否關(guān)斷；
[0023]當(dāng)判斷所述第二二極管關(guān)斷時(shí)，控制所述第二 Boost變換器的指令電壓值以預(yù)設(shè)斜率下降至上升前的指令電壓值。
[0024]優(yōu)選的，判斷所述第一二極管導(dǎo)通的步驟之后還包括:
[0025]記錄并判斷所述第一二極管的導(dǎo)通時(shí)間是否大于第一預(yù)設(shè)時(shí)間；
[0026]當(dāng)判斷所述第一二極管的導(dǎo)通時(shí)間大于所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，控制所述第一Boost變換器的指令電壓值以預(yù)設(shè)斜率上升至預(yù)設(shè)限值。
[0027]優(yōu)選的，判斷所述第二二極管導(dǎo)通的步驟之后還包括:
[0028]記錄并判斷所述第二二極管的導(dǎo)通時(shí)間是否大于第一預(yù)設(shè)時(shí)間；
[0029]當(dāng)判斷所述第二二極管的導(dǎo)通時(shí)間大于所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，控制所述第二Boost變換器的指令電壓值以預(yù)設(shè)斜率上升至預(yù)設(shè)限值。
[0030]優(yōu)選的，判斷所述第一二極管關(guān)斷的步驟之后還包括:
[0031]記錄并判斷所述第一二極管的關(guān)斷時(shí)間是否大于第二預(yù)設(shè)時(shí)間；
[0032]當(dāng)判斷所述第一二極管的關(guān)斷時(shí)間大于所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，控制所述第一Boost變換器的指令電壓值以預(yù)設(shè)斜率下降至上升前的指令電壓值。
[0033]優(yōu)選的，判斷所述第二二極管關(guān)斷的步驟之后還包括:
[0034]記錄并判斷所述第二二極管的關(guān)斷時(shí)間是否大于第二預(yù)設(shè)時(shí)間；
[0035]當(dāng)判斷所述第二二極管的關(guān)斷