一種應(yīng)用于抑制并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)瞬態(tài)過流的方法
【專利摘要】一種應(yīng)用于抑制并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)瞬態(tài)過流的方法，其能夠有效地抑制并網(wǎng)逆變器在并網(wǎng)瞬態(tài)時(shí)發(fā)生的過流現(xiàn)象，達(dá)到其值與空載電流近似相等的效果，有效地保護(hù)了逆變裝置，增加了逆變裝置的安全性，增大了成功啟動(dòng)的幾率。這種應(yīng)用于抑制并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)瞬態(tài)過流的方法，當(dāng)并網(wǎng)裝置收到啟動(dòng)命令后，以A相電網(wǎng)作為參考進(jìn)行鎖相，等待A相下個(gè)周期的過零點(diǎn)，再延時(shí)指定數(shù)量的中斷周期，避免A、B、C三相過零點(diǎn)啟動(dòng)。
【專利說明】
一種應(yīng)用于抑制并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)瞬態(tài)過流的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電子電路的技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種應(yīng)用于抑制并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)瞬態(tài)過流的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于中斷周期非連續(xù)，數(shù)字處理芯片的處理與實(shí)時(shí)值之間會(huì)產(chǎn)生誤差，尤其在過零點(diǎn)處容易輸出錯(cuò)誤的PWM波形，出現(xiàn)過流故障;并且在并網(wǎng)裝置啟動(dòng)時(shí)，電壓環(huán)與電流環(huán)的參數(shù)均無初始值，在閉環(huán)運(yùn)行后會(huì)有很大的超調(diào)現(xiàn)象產(chǎn)生，因此網(wǎng)側(cè)電流會(huì)很高，在電抗器較小的情況下也會(huì)產(chǎn)生過流的現(xiàn)象，導(dǎo)致并網(wǎng)失敗或裝置損毀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的技術(shù)解決問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種應(yīng)用于抑制并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)瞬態(tài)過流的方法，其能夠有效地抑制并網(wǎng)逆變器在并網(wǎng)瞬態(tài)時(shí)發(fā)生的過流現(xiàn)象，達(dá)到其值與空載電流近似相等的效果，有效地保護(hù)了逆變裝置，增加了逆變裝置的安全性，增大了成功啟動(dòng)的幾率。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:這種應(yīng)用于抑制并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)瞬態(tài)過流的方法，當(dāng)并網(wǎng)裝置收到啟動(dòng)命令后，以A相電網(wǎng)作為參考進(jìn)行鎖相，等待A相下個(gè)周期的過零點(diǎn)，再延時(shí)指定數(shù)量的中斷周期，避免A、B、C三相過零點(diǎn)啟動(dòng)。
[0005]由于本發(fā)明以A相電網(wǎng)作為參考進(jìn)行鎖相，等待A相下個(gè)周期的過零點(diǎn)，再延時(shí)指定數(shù)量的中斷周期，避免A、B、C三相過零點(diǎn)啟動(dòng)，因此能夠有效地抑制并網(wǎng)逆變器在并網(wǎng)瞬態(tài)時(shí)發(fā)生的過流現(xiàn)象，達(dá)到其值與空載電流近似相等的效果，有效地保護(hù)了逆變裝置，增加了逆變裝置的安全性，增大了成功啟動(dòng)的幾率。
【附圖說明】
[0006]圖1是根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用于抑制并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)瞬態(tài)過流的方法的原理圖。
[0007]圖2是根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用于抑制并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)瞬態(tài)過流的方法的相位示意圖。
[0008]圖3是現(xiàn)有的并網(wǎng)裝置的原理圖。
[0009]圖4是并網(wǎng)裝置饋網(wǎng)狀態(tài)電壓的矢量圖。
[0010]圖5是根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用于抑制并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)瞬態(tài)過流的方法的鎖相環(huán)的原理框圖。
[0011 ]圖6是根據(jù)本發(fā)明的方法做實(shí)驗(yàn)得到的網(wǎng)側(cè)電流啟動(dòng)波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1所示，這種應(yīng)用于抑制并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)瞬態(tài)過流的方法，當(dāng)并網(wǎng)裝置收到啟動(dòng)命令后，以A相電網(wǎng)作為參考進(jìn)行鎖相，等待A相下個(gè)周期的過零點(diǎn)，再延時(shí)指定數(shù)量的中斷周期，避免A、B、C三相過零點(diǎn)啟動(dòng)。圖1中有CLARK變換，PARK變換，PI調(diào)節(jié)器，1/S為積分環(huán)節(jié)，WO為電網(wǎng)角頻率，PARK反變換，SVPffM為調(diào)制算法。
[0013]由于本發(fā)明以A相電網(wǎng)作為參考進(jìn)行鎖相，等待A相下個(gè)周期的過零點(diǎn)，再延時(shí)指定數(shù)量的中斷周期，避免A、B、C三相過零點(diǎn)啟動(dòng)，因此能夠有效地抑制并網(wǎng)逆變器在并網(wǎng)瞬態(tài)時(shí)發(fā)生的過流現(xiàn)象，達(dá)到其值與空載電流近似相等的效果，有效地保護(hù)了逆變裝置，增加了逆變裝置的安全性，增大了成功啟動(dòng)的幾率。
[0014]更具體地，該方法包括以下步驟:
[0015](I)當(dāng)并網(wǎng)裝置收到啟動(dòng)命令后，電網(wǎng)三相電壓UA、UB、UC經(jīng)過CLARK變換，再進(jìn)過PARK變換，得到d q軸的直流分量UcUUq，；
[0016](2)直流分量UcUUq進(jìn)入鎖相環(huán)調(diào)節(jié)器，得到電網(wǎng)合成矢量角度Θ;
[0017](3)Ud、Uq、0三個(gè)參數(shù)再進(jìn)行PARK反變換后得到Ua、Ub;
[0018](4)進(jìn)行SVPffM調(diào)制，輸出與網(wǎng)側(cè)相同的電壓值；
[0019](5)采用開環(huán)啟動(dòng)指定數(shù)量的中斷周期再投入閉環(huán)控制，開環(huán)時(shí)刻只輸出略大于網(wǎng)側(cè)電壓值的輸出電壓，同時(shí)閉環(huán)通道的參數(shù)均進(jìn)行計(jì)算，之后投入閉環(huán)運(yùn)行狀態(tài)。
[0020]優(yōu)選地，并網(wǎng)輸出電壓值U_INV為電網(wǎng)電壓值U_GRID與電抗器壓降U_L的合成矢量電壓，U_L = jwL*I，其中w為電網(wǎng)角頻率，L為電抗器電感量，I為并網(wǎng)電流值。
[0021 ]優(yōu)選地，并網(wǎng)電流的限制范圍是根據(jù)I = U_L/ jwL計(jì)算得到，其中W為電網(wǎng)角頻率，L為電抗器電感量，U_L為電抗器壓降。
[0022]優(yōu)選地，所述步驟(2)中以A相電網(wǎng)的過零點(diǎn)為參考點(diǎn)，進(jìn)行鎖相環(huán)SPLL的計(jì)算，得到電網(wǎng)合成矢量角度Θ。
[0023]圖2是根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用于抑制并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)瞬態(tài)過流的方法的相位示意圖。由于軟件鎖相角度與數(shù)字處理芯片的中斷周期有關(guān)，采樣鎖相后角度不可能連續(xù)，故存在角度誤差，在過零點(diǎn)處啟動(dòng)逆變器，容易發(fā)生過流現(xiàn)象。針對(duì)這個(gè)問題，采用下述辦法來解決，例如通過對(duì)三相Phasel Phase2 Phase3電網(wǎng)信號(hào)采樣，以Phasel的過零點(diǎn)為參考點(diǎn)，進(jìn)行軟件鎖相環(huán)SPLL的計(jì)算，可以得到電網(wǎng)合成矢量角度，當(dāng)并網(wǎng)裝置收到任意時(shí)刻的啟動(dòng)命令后，此時(shí)刻的電網(wǎng)合成角度為Θ，由于中斷周期是已知條件，程序先等待該角度的累加至下一個(gè)Phasel的過零點(diǎn)，之后可以延時(shí)N個(gè)中斷周期，使裝置在圖中陰影內(nèi)的時(shí)間段內(nèi)啟動(dòng)，可以避開三相過零點(diǎn)啟動(dòng)時(shí)，過流的狀態(tài)發(fā)生。
[0024]圖3是現(xiàn)有的并網(wǎng)裝置的原理圖。由于并網(wǎng)裝置多采用如圖3所示電壓外環(huán)，電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制，在啟動(dòng)后，由于雙環(huán)控制系統(tǒng)的反饋量突變，導(dǎo)致給定通道的PI調(diào)節(jié)器有較大幅度的輸出，如電壓環(huán)飽和，輸出的Ua、Ub即為并網(wǎng)裝置輸出的電壓值，最終導(dǎo)致電流超調(diào)量過大。
[0025]圖4是并網(wǎng)裝置饋網(wǎng)狀態(tài)電壓的矢量圖。由于并網(wǎng)裝置饋網(wǎng)狀態(tài)，輸出的電壓值U_INV為電網(wǎng)電壓值U_GRID與電抗器壓降U_L( = jwL*I，w為電網(wǎng)角頻率，L電抗器電感量，I并網(wǎng)電流值，)的合成矢量電壓，如圖4所示。
[0026]圖5是根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用于抑制并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)瞬態(tài)過流的方法的鎖相環(huán)的原理框圖。得到電網(wǎng)d q軸分量值，和電網(wǎng)合成矢量角度Θ，不需要雙閉環(huán)，僅將變量Ud、Uq、0代入PARK反變換后，即是并網(wǎng)裝置輸出電壓U_INV，在N個(gè)中斷周期時(shí)間內(nèi)，只需輸出大于一定范圍的網(wǎng)側(cè)電壓值U_GR ID的電壓，即電流的限制范圍可根據(jù)電抗器電感量I = U_L/ j wL計(jì)算得至IJ，與此同時(shí)閉環(huán)通道的調(diào)節(jié)器和反饋量都進(jìn)行相關(guān)的運(yùn)算。再經(jīng)過該段時(shí)間后，投入閉環(huán)運(yùn)行策略。
[0027]圖6是根據(jù)本發(fā)明的方法做實(shí)驗(yàn)得到的網(wǎng)側(cè)電流啟動(dòng)波形圖。示波器I號(hào)與3號(hào)通道為兩相的電流值，2號(hào)為母線電壓值的交流耦合項(xiàng)。即啟動(dòng)時(shí)刻抑制了電流過大的情況發(fā)生。
[0028]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種應(yīng)用于抑制并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)瞬態(tài)過流的方法，其特征在于:當(dāng)并網(wǎng)裝置收到啟動(dòng)命令后，以A相電網(wǎng)作為參考進(jìn)行鎖相，等待A相下個(gè)周期的過零點(diǎn)，再延時(shí)指定數(shù)量的中斷周期，避免A、B、C三相過零點(diǎn)啟動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于抑制并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)瞬態(tài)過流的方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: (1)當(dāng)并網(wǎng)裝置收到啟動(dòng)命令后，電網(wǎng)三相電壓UA、UB、UC經(jīng)過CLARK變換，再進(jìn)過PARK變換，得到d q軸的直流分量UcUUq，； (2)直流分量UcUUq進(jìn)入鎖相環(huán)調(diào)節(jié)器，得到電網(wǎng)合成矢量角度Θ; (3)Ud、Uq、Θ三個(gè)參數(shù)再進(jìn)行PARK反變換后得到Ua、Ub; (4)進(jìn)行SVPffM調(diào)制，輸出與網(wǎng)側(cè)相同的電壓值； (5)采用開環(huán)啟動(dòng)指定數(shù)量的中斷周期再投入閉環(huán)控制，開環(huán)時(shí)刻只輸出略大于網(wǎng)側(cè)電壓值的輸出電壓，同時(shí)閉環(huán)通道的參數(shù)均進(jìn)行計(jì)算，之后投入閉環(huán)運(yùn)行狀態(tài)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于抑制并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)瞬態(tài)過流的方法，其特征在于:并網(wǎng)輸出電壓值U_INV為電網(wǎng)電壓值U_GRID與電抗器壓降U_L的合成矢量電壓，U_L = jwL*I，其中w為電網(wǎng)角頻率，L為電抗器電感量，I為并網(wǎng)電流值。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用于抑制并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)瞬態(tài)過流的方法，其特征在于:并網(wǎng)電流的限制范圍是根據(jù)I = U_L/ jwL計(jì)算得到，其中w為電網(wǎng)角頻率，L為電抗器電感量，U_L為電抗器壓降。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于抑制并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)瞬態(tài)過流的方法，其特征在于:所述步驟(2)中以A相電網(wǎng)的過零點(diǎn)為參考點(diǎn)，進(jìn)行鎖相環(huán)SPLL的計(jì)算，得到電網(wǎng)合成矢量角度Θ。
【文檔編號(hào)】H02M1/34GK105914782SQ201610286788
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年5月3日
【發(fā)明人】周繼華, 靳永浩, 韓霄鵬
【申請(qǐng)人】北京森源東標(biāo)電氣有限公司