專利名稱：一種并網型光伏逆變器的并網運行方法
技術領域：
本發明涉及一種并網型光伏逆變器的并網運行方法，屬太陽能發電中逆變器并網 運行的技術領域。
背景技術：
光伏發電有離網和并網兩種工作方式，對并網型逆變器提出了較高的要求，并入 電網的電力必須滿足電網規定指標，不能對電網造成超過諧波或沖擊的規定要求。因此一 般國內并網型逆變器交流輸出側帶隔離變壓器，同時逆變器啟動并網運行時必須避免給電 網及光伏系統帶來的不利影響。目前帶隔離變壓器的光伏并網逆變器在啟動并網運行時一 般的方法是當光伏電池輸出值高于逆變器最低允許的直流啟動電壓值時，就吸合交流輸 出側的接觸器或繼電器，使交流輸出側接入電網，并對變壓器預勵磁，開始并網發電。這種 直接并網運行的控制方式會給光伏發電系統帶來許多不利的因素，首先，當直流側能量不 足時或太陽能光伏電池陣列的直流輸出電壓值在逆變器的最低直流啟動電壓點上振蕩時 強行并網，會造成系統頻繁開關機和交流側接觸器反復開通關斷，縮短了接觸器的壽命，容 易對電網產生沖擊，降低了系統的可靠性；其次，需要從交流側取電對變壓器建立勵磁，造 成電網的能量損耗；特別是在陰雨天氣時更容易出現直流輸入提供的能量不足，造成頻繁 啟動。針對上述頻繁啟動的現象，中國專利公開號CN101621205A的發明專利公開了一 種以檢測最低啟動電壓為判據進行控制獨立運行和并網運行的方法，即當直流側電壓達到 逆變器最低啟動電壓點后，逆變器首先獨立運行，逐步建立變壓器勵磁電流，直至逆變器檢 測到直流側電壓穩定在最低啟動電壓點上，逆變器控制交流接觸器吸合，開始并網發電。該 方法避免了傳統方法頻繁啟動的現象，但也存在一些不足。例如，首先逆變器運行時需要一 定的能量，當直流側提供能量給逆變器獨立運行時，直流側電壓肯定會有所跌落，由于上述 專利中所述的獨立運行和并網運行的判據是同一個電壓點，直流側電壓必須滿足高于最低 啟動電壓才能并網。當直流電壓剛升到最低啟動電壓點時，啟動逆變器運行直流電壓肯定 會跌落，因此逆變器不能這么早就開始進行獨立運行。其次，在早晨上電過程中直流側電壓 上升很緩慢，且光伏電池特性很軟，當直流電壓一升到最低啟動電壓就獨立運行，直流電壓 會跌落很大，甚至可能會跌落到低于逆變器系統自身開關電源的工作點，從而會導致控制 電路上AD采樣、開關電源、逆變器系統不正常工作等危害。
發明內容
本發明是克服現有技術的不足，提供一種避免系統頻繁開關機、接觸器反復通斷、 系統可能性高、穩定性好、容易實現且成本低的并網型光伏逆變器的并網運行方法。本發明為實現上述目的，采用如下技術方案本發明并網型光伏逆變器的并網運行方法，逆變器的直流輸入側設有直流電壓信 號檢測單元，逆變器的交流輸出側依次安設有交流接觸器和交流電壓信號檢測單元，將直流電壓信號檢測單元檢測得到的直流電壓信號、交流電壓信號檢測單元檢測得到的交流電 壓信號經過AD采樣送給逆變器控制電路進行處理并用于控制逆變器運行，逆變器等待啟 動命令時，交流接觸器保持斷開狀態，當逆變器響應命令啟動后，若逆變器的直流輸入側經 AD采樣得到的直流母線電壓Udc高于逆變器的啟動電壓Ua，則逆變器進行離網獨立運行， 并控制逆變器交流輸出電壓Uout接近電網電壓Unet，直至直流電壓信號檢測單元檢測得 到的直流母線電壓Udc維持在最低運行電壓Ub以上并且保持一段時間t，此時逆變器控制 電路控制交流接觸器吸合，進行并網發電，如果直流母線電壓Udc低于最低運行電壓點Ub， 則逆變器停止獨立運行，其中所述的電壓Ub < Ua0優選地，所述的逆變器交流輸出電壓幅值從O逐漸上升到電網電壓且相位保持接
近一致。優選地，所述的時間t大于100個直流電壓信號的檢測周期T。本發明由于采用上述技術方案，借用逆變器現有的器件和電路，基于軟件邏輯控 制，實現容易，采用啟動電壓Ua和最低運行電壓Ub兩個電壓點分別作為獨立運行和并網運 行的判斷依據，可靠性高，兼容強，避免接觸器反復通斷，提高了接觸器的使用壽命，降低了 系統損耗，提高了系統可靠性與穩定性。
圖1為本發明的控制電路框圖；圖2為本發明的運算流程圖。
具體實施例方式為了使公眾能充分了解本發明的技術實質和有益效果，申請人將在下面結合附圖 對本發明的具體實施方式
詳細描述，但申請人對實施例的描述不是對技術方案的限制，任 何依據本發明構思作形式而非實質的變化都應當視為本發明的保護范圍。請參閱圖1，一種并網型光伏逆變器的并網運行方法，逆變器1的直流輸入側設有 直流電壓信號檢測單元2，交流輸出側安設有交流接觸器4和交流電壓信號檢測單元6，直 流電壓信號檢測單元2檢測直流電壓信號、交流電壓信號檢測單元6檢測交流電壓信號經 過AD采樣送給逆變器的DSP/MCU控制電路5進行處理并用于控制逆變器1運行。請參閱圖2，逆變器等待啟動命令，交流接觸器4保持斷開狀態，當逆變器1響應命 令啟動后，若逆變器的直流側將檢測到的直流母線電壓信號經AD采樣送至DSP/MCU控制電 路5進行處理，得到的直流母線電壓Udc，若Udc小于逆變器1的啟動電壓Ua，即Udc < Ua, 則繼續采集光伏陣列的輸出電壓，并進行AD采樣送給DSP/MCU控制電路5進行處理，重復 上述檢測步驟；當檢測得到的母線電壓Udc高于逆變器1的啟動電壓Ua，即Udc > Ua，則逆 變器1進行離網獨立運行，并控制逆變器交流輸出電壓Uout的電壓幅值從0逐漸上升至同 電網電壓Unet的幅值、相位接近一致，同時輸出的交流電壓對變壓器進行預勵磁，此時同 時檢測直流母線電壓Udc及保持時間t，若Udc維持在最低運行電壓點Ub以上并且保持一 段時間t小于100個直流電壓信號的檢測周期T，即t < 100T,則重復上述逆變器獨立運行 時直流母線電壓的維持時間檢測；若t > 100T，例如檢測周期T可為1秒。此時逆變器控制 電路控制交流接觸器吸合，進行并網發電；如果直流母線電壓Udc低于最低運行電壓點Ub，則逆變器停止獨立運行；其中Ub < Ua，例如Ub = Ua_5V。
權利要求
一種并網型光伏逆變器的并網運行方法，其特征在于逆變器的直流輸入側設有直流電壓信號檢測單元，逆變器的交流輸出側依次安設有交流接觸器和交流電壓信號檢測單元，將直流電壓信號檢測單元檢測得到的直流電壓信號、交流電壓信號檢測單元檢測得到的交流電壓信號經過AD采樣送給逆變器控制電路進行處理并用于控制逆變器運行，逆變器等待啟動命令時，交流接觸器保持斷開狀態，當逆變器響應命令啟動后，若逆變器的直流輸入側經AD采樣得到的直流母線電壓Udc高于逆變器的啟動電壓Ua，則逆變器進行離網獨立運行，并控制逆變器交流輸出電壓Uout接近電網電壓Unet，直至直流電壓信號檢測單元檢測得到的直流母線電壓Udc維持在最低運行電壓Ub以上并且保持一段時間t，此時逆變器控制電路控制交流接觸器吸合，進行并網發電，如果直流母線電壓Udc低于最低運行電壓點Ub，則逆變器停止獨立運行，其中所述的電壓Ub＜Ua。
2.根據權利要求1所述的一種并網型光伏逆變器的并網運行方法，其特征在于所述的 逆變器交流輸出電壓幅值從O逐漸上升到電網電壓且相位保持接近一致。
3.根據權利要求1所述的一種并網型光伏逆變器的并網運行方法，其特征在于所述的 時間t大于100個直流電壓信號的檢測周期T。
全文摘要
本發明公布了一種并網型光伏逆變器的并網運行方法，將直流電壓信號檢測單元檢測得到的直流電壓信號、交流電壓信號檢測單元檢測得到的交流電壓信號經過AD采樣送給逆變器控制電路進行處理并用于控制逆變器運行，逆變器等待啟動命令時，交流接觸器保持斷開狀態，當逆變器響應命令啟動后，逆變器的直流輸入側經AD采樣得到的直流母線電壓Udc高于逆變器的啟動電壓Ua，則逆變器進行離網獨立運行，并控制逆變器交流輸出電壓Uout接近電網電壓Unet，直至直流母線電壓Udc維持在最低運行電壓Ub以上并且保持一段時間t，則逆變器控制電路控制交流接觸器吸合，進行并網發電，如果直流母線電壓Udc低于最低運行電壓點Ub，則逆變器停止獨立運行。
文檔編號H02J3/38GK101950976SQ20101026353
公開日2011年1月19日 申請日期2010年8月25日 優先權日2010年8月25日
發明者李志鵬, 汪雪峰, 潘振克, 王劍國, 王峰, 薛峰 申請人:常熟開關制造有限公司(原常熟開關廠)