一種級聯(lián)h橋逆變器及其故障處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子技術領域，更具體地說，涉及一種級聯(lián)H橋逆變器及其故障處理方法。
【背景技術】
[0002]近些年來，級聯(lián)多電平拓撲以其優(yōu)異的性能得到了廣泛的應用。在所有級聯(lián)多電平拓撲中，級聯(lián)H橋拓撲由于其模塊化結構、布局簡單、達到相同的電平數(shù)所需的元件器少以及系統(tǒng)可靠性高而備受青睞。
[0003]當前級聯(lián)H橋逆變器的系統(tǒng)結構如圖1所示，正常工作情況下太陽能組件與級聯(lián)H橋逆變器直流側(cè)并聯(lián)，通過級聯(lián)H橋逆變器把直流側(cè)的能量傳遞到電網(wǎng)。但是當太陽能電池板被嚴重遮擋或者失效的時候，太陽能電池板兩端的電壓會大幅降低，進而使得H橋逆變器直流側(cè)電壓也同步下降，這會影響系統(tǒng)正常工作。
[0004]現(xiàn)有技術一般把對應的H橋模塊旁路，使用剩下的H橋模塊進行并網(wǎng)發(fā)電。但如果整個系統(tǒng)H橋級聯(lián)個數(shù)的冗余度不足，會導致級聯(lián)H橋逆變器總輸出調(diào)制電壓降低，系統(tǒng)無法正常穩(wěn)定的工作，使得那些完好的太陽能電池板也無法向電網(wǎng)傳遞能量，導致發(fā)電量的重大損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供一種級聯(lián)H橋逆變器及其故障處理方法，以解決現(xiàn)有技術中H橋級聯(lián)個數(shù)的冗余度不足所導致的發(fā)電量損失的問題。
[0006]為實現(xiàn)所述目的，本申請?zhí)峁┑募夹g方案如下:
[0007]—種級聯(lián)H橋逆變器的故障處理方法，應用于級聯(lián)H橋逆變器，所述級聯(lián)H橋逆變器與N個太陽能電池板相連，所述級聯(lián)H橋逆變器包括:N個電容、N個H橋模塊、N個開關裝置及控制器;N為正整數(shù);所述級聯(lián)H橋逆變器的故障處理方法包括:
[0008]所述控制器檢測N個所述太陽能電池板的輸出電壓或者輸出功率；
[0009]所述控制器判斷N個所述太陽能電池板的所述輸出電壓是否低于預設電壓或者所述輸出功率是否低于預設功率；
[0010]當某個太陽能電池板的所述輸出電壓低于預設電壓或者所述輸出功率低于預設功率時，所述控制器控制相應的開關裝置斷開，并改變相應的直流側(cè)電容電壓設定值；
[0011]所述控制器控制相應的H橋模塊以所述直流側(cè)電容電壓設定值為輸入值進行逆變，使所述級聯(lián)H橋逆變器的總輸出調(diào)制電壓滿足預設條件。
[0012]優(yōu)選的，所述控制器控制相應的開關裝置斷開，并改變相應的直流側(cè)電容電壓設定值的步驟包括:
[0013]所述控制器控制相應的開關裝置斷開；
[0014]所述控制器控制相應的直流側(cè)電容電壓設定值升高。
[0015]優(yōu)選的，所述控制器控制相應的H橋模塊以所述直流側(cè)電容電壓設定值為輸入值進行逆變的步驟之后還包括:
[0016]所述控制器判斷N個所述太陽能電池板的所述輸出電壓是否超過所述預設電壓或者所述輸出功率是否超過所述預設功率；
[0017]當某個太陽能電池板的所述輸出電壓超過所述預設電壓或者所述輸出功率超過所述預設功率時，所述控制器控制相應的H橋模塊以MPPT控制策略進行逆變，并控制相應的開關裝置閉合。
[0018]優(yōu)選的，在所述控制器控制相應的開關裝置斷開，并改變相應的直流側(cè)電容電壓設定值的步驟之前還包括:
[0019]所述控制器判斷所述級聯(lián)H橋逆變器與N個所述太陽能電池板是否連接正常；
[0020]當所述級聯(lián)H橋逆變器與N個所述太陽能電池板連接正常時，所述控制器控制所述級聯(lián)H橋逆變器進入工作狀態(tài)；
[0021 ]所述控制器控制N個所述開關裝置閉合。
[0022]—種級聯(lián)H橋逆變器，與N個太陽能電池板相連，所述級聯(lián)H橋逆變器包括:N個電容、N個H橋模塊、N個開關裝置及控制器;N為正整數(shù);其中:
[0023]每個所述太陽能電池板的一個輸出端均通過一個所述開關裝置與一個所述H橋模塊的一個輸入端相連；
[0024]每個所述太陽能電池板的另一個輸出端均與相應的所述H橋模塊的另一輸入端相連；
[0025]每個所述H橋模塊的兩個輸入端與一個相應的電容的兩端連接；
[0026]N個所述H橋模塊的輸出端串聯(lián)；
[0027]所述控制器分別與N個所述開關裝置、N個所述電容及N個所述H橋模塊相連;所述控制器用于檢測N個所述太陽能電池板的輸出電壓或者輸出功率，當某個太陽能電池板的所述輸出電壓低于預設電壓或者所述輸出功率低于預設功率時，控制相應的開關裝置斷開，并改變相應的直流側(cè)電容電壓設定值，控制相應的H橋模塊以所述直流側(cè)電容電壓設定值為輸入值進行逆變，使所述級聯(lián)H橋逆變器的總輸出調(diào)制電壓滿足預設條件。
[0028]優(yōu)選的，所述控制器用于控制相應的開關裝置斷開，并改變相應的直流側(cè)電容電壓設定值時，具體用于:
[0029]控制相應的開關裝置斷開，并控制相應的直流側(cè)電容電壓設定值升高。
[0030]優(yōu)選的，所述控制器還用于當某個太陽能電池板的所述輸出電壓超過所述預設電壓或者所述輸出功率超過所述預設功率時，控制相應的H橋模塊以MPPT控制策略進行逆變，并控制相應的開關裝置閉合。
[0031 ]優(yōu)選的，所述控制器還用于判斷所述級聯(lián)H橋逆變器與N個所述太陽能電池板是否連接正常，當所述級聯(lián)H橋逆變器與N個所述太陽能電池板連接正常時，控制所述級聯(lián)H橋逆變器進入工作狀態(tài);當所述級聯(lián)H橋逆變器進入工作狀態(tài)后，控制N個所述開關裝置閉合。
[0032]優(yōu)選的，所述開關裝置包括:二極管與全控開關;其中:
[0033]所述二極管的陽極與相應的太陽能電池板的正極相連;所述二極管的陰極與相應的電容和H橋模塊相連；
[0034]或者，所述二極管的陰極與相應的太陽能電池板的負極相連;所述二極管的陽極與相應的電容和H橋模塊相連；
[0035]所述全控開關與所述二極管并聯(lián)。
[0036]優(yōu)選的，所述全控開關為繼電器或者半導體器件。
[0037]本發(fā)明提供的所述級聯(lián)H橋逆變器的故障處理方法，通過控制器檢測N個太陽能電池板的輸出電壓或者輸出功率；當某個太陽能電池板的所述輸出電壓低于預設電壓或者所述輸出功率低于預設功率時，所述控制器控制相應的開關裝置斷開，并改變相應的直流側(cè)電容電壓設定值;然后控制相應的H橋模塊以所述直流側(cè)電容電壓設定值為輸入值進行逆變，使所述級聯(lián)H橋逆變器的總輸出調(diào)制電壓滿足預設條件，避免系統(tǒng)無法正常穩(wěn)定的工作，保證完好的太陽能電池板能夠向電網(wǎng)傳遞能量，避免發(fā)電量的重大損失。
【附圖說明】
[0038]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0039]圖1為現(xiàn)有技術公開的級聯(lián)H橋逆變器的結構示意圖；
[0040]圖2為本發(fā)明實施例公開的級聯(lián)H橋逆變器的故障處理方法的流程圖；
[0041]圖3為本發(fā)明另一實施例公開的級聯(lián)H橋逆變器的故障處理方法的另一流程圖；
[0042]圖4為本發(fā)明另一實施例公開的級聯(lián)H橋逆變器的故障處理方法的另一流程圖；
[0043]圖5為本發(fā)明另一實施例公開的級聯(lián)H橋逆變器的結構示意圖；
[0044]圖6為本發(fā)明另一實施例公開的H橋模塊的控制策略示意圖。
【具體實施方式】
[0045]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0046]發(fā)明提供一種級聯(lián)H橋逆變器的故障處理方法，以解決現(xiàn)有技術中H橋級聯(lián)個數(shù)的冗余度不足所導致的發(fā)電量損失的問題。
[0047]具體的，所述級聯(lián)H橋逆變器的故障處理方法，應用于級聯(lián)H橋逆變器，所述級聯(lián)H橋逆變器與N個太陽能電池板相連，所述級聯(lián)H橋逆變器包括:N個電容、N個H橋模塊、N個開關裝置及控制器;N為正整數(shù);所述級聯(lián)H橋逆變器的故障處理方法如圖2所示，包括:
[0048]S101、所述控制器檢測N個所述太陽能電池板的輸出電壓或者輸出功率；
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