一種應用于抑制并網逆變器并網瞬態過流的方法
【專利摘要】一種應用于抑制并網逆變器并網瞬態過流的方法，其能夠有效地抑制并網逆變器在并網瞬態時發生的過流現象，達到其值與空載電流近似相等的效果，有效地保護了逆變裝置，增加了逆變裝置的安全性，增大了成功啟動的幾率。這種應用于抑制并網逆變器并網瞬態過流的方法，當并網裝置收到啟動命令后，以A相電網作為參考進行鎖相，等待A相下個周期的過零點，再延時指定數量的中斷周期，避免A、B、C三相過零點啟動。
【專利說明】
一種應用于抑制并網逆變器并網瞬態過流的方法
技術領域
[0001]本發明涉及電子電路的技術領域，具體地涉及一種應用于抑制并網逆變器并網瞬態過流的方法。
【背景技術】
[0002]由于中斷周期非連續，數字處理芯片的處理與實時值之間會產生誤差，尤其在過零點處容易輸出錯誤的PWM波形，出現過流故障;并且在并網裝置啟動時，電壓環與電流環的參數均無初始值，在閉環運行后會有很大的超調現象產生，因此網側電流會很高，在電抗器較小的情況下也會產生過流的現象，導致并網失敗或裝置損毀。

【發明內容】

[0003]本發明的技術解決問題是:克服現有技術的不足，提供一種應用于抑制并網逆變器并網瞬態過流的方法，其能夠有效地抑制并網逆變器在并網瞬態時發生的過流現象，達到其值與空載電流近似相等的效果，有效地保護了逆變裝置，增加了逆變裝置的安全性，增大了成功啟動的幾率。
[0004]本發明的技術解決方案是:這種應用于抑制并網逆變器并網瞬態過流的方法，當并網裝置收到啟動命令后，以A相電網作為參考進行鎖相，等待A相下個周期的過零點，再延時指定數量的中斷周期，避免A、B、C三相過零點啟動。
[0005]由于本發明以A相電網作為參考進行鎖相，等待A相下個周期的過零點，再延時指定數量的中斷周期，避免A、B、C三相過零點啟動，因此能夠有效地抑制并網逆變器在并網瞬態時發生的過流現象，達到其值與空載電流近似相等的效果，有效地保護了逆變裝置，增加了逆變裝置的安全性，增大了成功啟動的幾率。
【附圖說明】
[0006]圖1是根據本發明的應用于抑制并網逆變器并網瞬態過流的方法的原理圖。
[0007]圖2是根據本發明的應用于抑制并網逆變器并網瞬態過流的方法的相位示意圖。
[0008]圖3是現有的并網裝置的原理圖。
[0009]圖4是并網裝置饋網狀態電壓的矢量圖。
[0010]圖5是根據本發明的應用于抑制并網逆變器并網瞬態過流的方法的鎖相環的原理框圖。
[0011 ]圖6是根據本發明的方法做實驗得到的網側電流啟動波形圖。
【具體實施方式】
[0012]如圖1所示，這種應用于抑制并網逆變器并網瞬態過流的方法，當并網裝置收到啟動命令后，以A相電網作為參考進行鎖相，等待A相下個周期的過零點，再延時指定數量的中斷周期，避免A、B、C三相過零點啟動。圖1中有CLARK變換，PARK變換，PI調節器，1/S為積分環節，WO為電網角頻率，PARK反變換，SVPffM為調制算法。
[0013]由于本發明以A相電網作為參考進行鎖相，等待A相下個周期的過零點，再延時指定數量的中斷周期，避免A、B、C三相過零點啟動，因此能夠有效地抑制并網逆變器在并網瞬態時發生的過流現象，達到其值與空載電流近似相等的效果，有效地保護了逆變裝置，增加了逆變裝置的安全性，增大了成功啟動的幾率。
[0014]更具體地，該方法包括以下步驟:
[0015](I)當并網裝置收到啟動命令后，電網三相電壓UA、UB、UC經過CLARK變換，再進過PARK變換，得到d q軸的直流分量UcUUq，；
[0016](2)直流分量UcUUq進入鎖相環調節器，得到電網合成矢量角度Θ;
[0017](3)Ud、Uq、0三個參數再進行PARK反變換后得到Ua、Ub;
[0018](4)進行SVPffM調制，輸出與網側相同的電壓值；
[0019](5)采用開環啟動指定數量的中斷周期再投入閉環控制，開環時刻只輸出略大于網側電壓值的輸出電壓，同時閉環通道的參數均進行計算，之后投入閉環運行狀態。
[0020]優選地，并網輸出電壓值U_INV為電網電壓值U_GRID與電抗器壓降U_L的合成矢量電壓，U_L = jwL*I，其中w為電網角頻率，L為電抗器電感量，I為并網電流值。
[0021 ]優選地，并網電流的限制范圍是根據I = U_L/ jwL計算得到，其中W為電網角頻率，L為電抗器電感量，U_L為電抗器壓降。
[0022]優選地，所述步驟(2)中以A相電網的過零點為參考點，進行鎖相環SPLL的計算，得到電網合成矢量角度Θ。
[0023]圖2是根據本發明的應用于抑制并網逆變器并網瞬態過流的方法的相位示意圖。由于軟件鎖相角度與數字處理芯片的中斷周期有關，采樣鎖相后角度不可能連續，故存在角度誤差，在過零點處啟動逆變器，容易發生過流現象。針對這個問題，采用下述辦法來解決，例如通過對三相Phasel Phase2 Phase3電網信號采樣，以Phasel的過零點為參考點，進行軟件鎖相環SPLL的計算，可以得到電網合成矢量角度，當并網裝置收到任意時刻的啟動命令后，此時刻的電網合成角度為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Phasel的過零點，之后可以延時N個中斷周期，使裝置在圖中陰影內的時間段內啟動，可以避開三相過零點啟動時，過流的狀態發生。
[0024]圖3是現有的并網裝置的原理圖。由于并網裝置多采用如圖3所示電壓外環，電流內環的雙閉環控制，在啟動后，由于雙環控制系統的反饋量突變，導致給定通道的PI調節器有較大幅度的輸出，如電壓環飽和，輸出的Ua、Ub即為并網裝置輸出的電壓值，最終導致電流超調量過大。
[0025]圖4是并網裝置饋網狀態電壓的矢量圖。由于并網裝置饋網狀態，輸出的電壓值U_INV為電網電壓值U_GRID與電抗器壓降U_L( = jwL*I，w為電網角頻率，L電抗器電感量，I并網電流值，)的合成矢量電壓，如圖4所示。
[0026]圖5是根據本發明的應用于抑制并網逆變器并網瞬態過流的方法的鎖相環的原理框圖。得到電網d q軸分量值，和電網合成矢量角度Θ，不需要雙閉環，僅將變量Ud、Uq、0代入PARK反變換后，即是并網裝置輸出電壓U_INV，在N個中斷周期時間內，只需輸出大于一定范圍的網側電壓值U_GR ID的電壓，即電流的限制范圍可根據電抗器電感量I = U_L/ j wL計算得至IJ，與此同時閉環通道的調節器和反饋量都進行相關的運算。再經過該段時間后，投入閉環運行策略。
[0027]圖6是根據本發明的方法做實驗得到的網側電流啟動波形圖。示波器I號與3號通道為兩相的電流值，2號為母線電壓值的交流耦合項。即啟動時刻抑制了電流過大的情況發生。
[0028]以上所述，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬本發明技術方案的保護范圍。
【主權項】
1.一種應用于抑制并網逆變器并網瞬態過流的方法，其特征在于:當并網裝置收到啟動命令后，以A相電網作為參考進行鎖相，等待A相下個周期的過零點，再延時指定數量的中斷周期，避免A、B、C三相過零點啟動。2.根據權利要求1所述的應用于抑制并網逆變器并網瞬態過流的方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: (1)當并網裝置收到啟動命令后，電網三相電壓UA、UB、UC經過CLARK變換，再進過PARK變換，得到d q軸的直流分量UcUUq，； (2)直流分量UcUUq進入鎖相環調節器，得到電網合成矢量角度Θ; (3)Ud、Uq、Θ三個參數再進行PARK反變換后得到Ua、Ub; (4)進行SVPffM調制，輸出與網側相同的電壓值； (5)采用開環啟動指定數量的中斷周期再投入閉環控制，開環時刻只輸出略大于網側電壓值的輸出電壓，同時閉環通道的參數均進行計算，之后投入閉環運行狀態。3.根據權利要求2所述的應用于抑制并網逆變器并網瞬態過流的方法，其特征在于:并網輸出電壓值U_INV為電網電壓值U_GRID與電抗器壓降U_L的合成矢量電壓，U_L = jwL*I，其中w為電網角頻率，L為電抗器電感量，I為并網電流值。4.根據權利要求3所述的應用于抑制并網逆變器并網瞬態過流的方法，其特征在于:并網電流的限制范圍是根據I = U_L/ jwL計算得到，其中w為電網角頻率，L為電抗器電感量，U_L為電抗器壓降。5.根據權利要求2所述的應用于抑制并網逆變器并網瞬態過流的方法，其特征在于:所述步驟(2)中以A相電網的過零點為參考點，進行鎖相環SPLL的計算，得到電網合成矢量角度Θ。
【文檔編號】H02M1/34GK105914782SQ201610286788
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月3日
【發明人】周繼華, 靳永浩, 韓霄鵬
【申請人】北京森源東標電氣有限公司