一種三相逆變器及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力電子技術領域，更具體地說，涉及一種三相逆變器及其控制方法。
【背景技術】
[0002]三相逆變器是用于將直流電力轉換為交流電力的電能變換器，其典型效率曲線如圖1所示，其中:橫軸為輸出功率P，縱軸為能量轉換效率η，A為最大效率點，陰影部分表示輕載區域。由圖1可以看出，在達到最大效率點A之前，三相逆變器的能量轉換效率Tl隨著輸出功率P的降低而降低，尤其在輕載時，能量轉換效率η隨輸出功率P的降低而急劇下降，也就是說，三相逆變器具有在輕載時能源利用效率較低的缺陷。
【發明內容】
[0003]有鑒于此，本發明提供一種三相逆變器及其控制方法，以提高三相逆變器在輕載時的能源利用效率。
[0004]一種三相逆變器控制方法，包括:
[0005]獲取三相逆變器當前的輸出功率；
[0006]判斷三相逆變器當前的輸出功率是否低于設定閾值；
[0007]在判斷得到三相逆變器當前的輸出功率低于所述設定閾值時，減少三相逆變器的運行相數。
[0008]可選地，所述減少三相逆變器的運行相數前，還包括:
[0009]判斷得到三相逆變器當前的輸出功率低于所述設定閾值這一狀態的持續時間超出設定時長。
[0010]其中，當三相逆變器采用三相三線制并網接線方式時，所述減少三相逆變器的運行相數，包括:將三相逆變器改造為兩相并網方式運行。
[0011]其中，當三相逆變器采用三相四線制并網接線方式時，所述減少三相逆變器的運行相數，包括:將三相逆變器改造為兩相并網方式運行，或者，將三相逆變器改造為單相并網方式運行。
[0012]其中，所述將三相逆變器改造為單相并網方式運行，包括:將三相逆變器改造為單相半橋模式運行或者單相兩橋臂模式運行。
[0013]一種三相逆變器，包括主電路和與主電路相連的控制單元，其中，所述控制單元包括:
[0014]獲取單元，用于獲取主電路當前的輸出功率；
[0015]第一判斷單元，用于判斷主電路當前的輸出功率是否低于設定閾值；
[0016]以及處理單元，用于在判斷得到主電路當前的輸出功率低于所述設定閾值時，減少主電路的運行相數。
[0017]可選地，所述控制單元還包括第二判斷單元；
[0018]所述第二判斷單元，用于判斷主電路當前的輸出功率低于所述設定閾值這一狀態的持續時間是否超出設定時長；
[0019]相應的，所述處理單元，用于在判斷得到主電路當前的輸出功率低于所述設定閾值、且所述持續時間超出所述設定時長時，減少主電路的運行相數。
[0020]其中，當主電路采用三相三線制并網接線方式時，所述處理單元通過將主電路改造為兩相并網方式運行來實現減少主電路的運行相數的目的。
[0021]其中，當主電路采用三相四線制并網接線方式時，所述處理單元通過將主電路改造為兩相并網方式運行或單相并網方式運行來實現減少主電路的運行相數的目的。
[0022]其中，所述處理單元通過將主電路改造為單相半橋模式運行或者單相兩橋臂模式運行來實現將主電路改造為單相并網方式運行的目的。
[0023]從上述的技術方案可以看出，本發明通過在檢測到三相逆變器當前的輸出功率低于設定閾值時，減少三相逆變器的運行相數，以消除被切除的相上的控制電路、功率器件、輸出濾波電路等的功率損耗，與此同時，其余相上的電流開始上升、功率和效率開始相應增加，從而提高了整個三相逆變器在輕載運行時的能源利用效率。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現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，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為現有技術公開的一種三相逆變器典型效率曲線示意圖；
[0026]圖2為本發明實施例公開的一種三相逆變器控制方法流程圖；
[0027]圖3為現有技術公開的一種T字型三相三線制并網逆變器拓撲結構示意圖；
[0028]圖4為現有技術公開的一種T字型三相四線制并網逆變器拓撲結構示意圖；
[0029]圖5為本發明實施例公開的一種T字型三相四線制并網逆變器拓撲改造示意圖；
[0030]圖6為本發明實施例公開的又一種T字型三相四線制并網逆變器拓撲改造示意圖；
[0031]圖7為本發明實施例公開的又一種三相逆變器控制方法流程圖；
[0032]圖8為本發明實施例公開的一種三相逆變器結構示意圖；
[0033]圖9為本發明實施例公開的又一種三相逆變器結構示意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發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明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0035]參見圖2，本發明實施例公開了一種三相逆變器控制方法，以提高三相逆變器在輕載時的能源利用效率，包括:
[0036]步驟SlOl:獲取三相逆變器當前的輸出功率P ；
[0037]步驟S102:判斷三相逆變器當前的輸出功率P是否低于設定閾值Ptl，若P CPtl，進入步驟S103 ;否則，返回步驟SlOl ；
[0038]步驟S103:減少三相逆變器的運行相數。
[0039]本實施例在檢測到三相逆變器當前的輸出功率P低于設定閾值匕時，減少三相逆變器的運行相數，如將三相逆變器由三相并網運行模式切換為兩相并網運行模式，這樣可以消除被切除的這一相上的控制電路、功率器件、輸出濾波電路等的功率損耗，與此同時，其余兩相上的電流開始上升、功率和效率開始相應增加，從而提高了整個三相逆變器在輕載運行時的能源利用效率。其中，設定閾值Ptl的大小可以根據實際需要進行設定，但需要注意的是，Ptl的設定必須符合電網運行規范，例如，某些電網要求逆變器的輸出功率超出5KW時必須采用三相并網，那么此時設定閾值Ptl可以設定為不高于5KW的某個值。
[0040]為了減少三相逆變器的運行相數，除了可以將三相逆變器由三相并網運行模式切換為兩相并網運行模式之外，在條件允許的情況下，也可以將三相逆變器由三相并網運行模式切換為單相并網運行模式。能否切換為單相并網運行模式取決于三相逆變器的接線方式，具體為:采用三相四線制并網接線方式的逆變器(又稱為三相四線制并網逆變器)，可以改造成兩相并網的接線方式運行，也可以通過增加一個開關器件改造成單相并網的接線方式運行；而采用三相三線制并網接線方式的逆變器(又稱為三相三線制并網逆變器)只能改造成兩相并網的接線方式運行。
[0041]下面，舉例說明T字型三相三線制并網逆變器以及T字型三相四線制并網逆變器的運行模式改造方法。
[0042]I)關于T字型三相三線制并網逆變器的運行模式改造方法
[0043]圖3示出了一種現有的T字型三相三線制并網逆變器，其交流輸出側分別經開關S1、S2、S3接R、S、T三相電，其中，R相對應由開關管Ql?Q4構成的三電平橋臂，S相對應由開關管Q5?Q8構成的三電平橋臂，T相對應由開關管Q9?Q12構成的三電平橋臂。所述T字型三相三線制并網逆變器有多種兩相并網方式，具體介紹如下:
[0044]①斷開S3，閉合S1、S2 ;利用由Ql、Q4構成的兩電平橋臂以及由Q5、Q8構成的兩電平橋臂，組成兩相全橋逆變器；其余開關管保持關斷；
[0045]②斷開S3，閉合S1、S2 ;利用由Ql?Q4構成的三電平橋臂以及由Q5?Q8構成的三電平橋臂，組成兩相三電平逆變器；其余開關管保持關閉；
[0046]③斷開S3，閉合S1、S2 ;利用由Ql?Q4構成的三電平橋臂以及由Q5、Q8構成的兩電平橋臂，組成兩相不對稱三電平逆變器；其余開關管保持關閉；
[0047]上述僅是介紹了幾種典型的減少R相的運行模式改造方法，減少S相或T相的運行模式改造方法同理，此處不再一一贅述。
[0048]2)關于T字型三相四線制并網逆變器的運行模式改造方法
[0049]圖4示出了一種現有的T字型三相四線制并網逆變器(N線接到并網逆變器中主要是用于采樣)，其交流輸出側分別經開關S1、S2、S3接R、S、T三相電，其中，R相對應由開關管Ql?Q4構成的三電平橋臂，S相對應由開關管Q5?Q8構成的三電平橋臂，T相對應由開關管Q9?Q12構成的三電平橋臂。
[0050]將所述T字型三相四線制并網逆變器改造成兩相并網方式運行的方法與I)部分同理，此處不再贅述。此外也可以通過增加一個開關器件將其改造成單相并網方式運行，下面，給出兩種可行方案