計(jì)算,得到所述總調(diào)制波。
[0101] 所述總輸出電流指令值1^減去所述總輸出電流實(shí)際值込的差值經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器 放大后輸出得到所述級(jí)聯(lián)型光伏逆變器的濾波電感電壓值νΛ因此所述總調(diào)制波vHT為所 述濾波電感電壓值與所述電網(wǎng)電壓v的和,即vHT =V
[0102] 優(yōu)選的,步驟S106所采用的公式為:
[0104] 其中,dk為第k個(gè)所述DCAC變換器的PWM的占空比;Pk為第k個(gè)所述光伏組件的 所述輸出功率指令值;Ptotal為所述總輸出功率指令值;VHT為所述總調(diào)制波;Vddi為第k個(gè)所 述光伏組件的所述輸出電壓實(shí)際值。
[0105] 用比例因數(shù)α,來描述第k個(gè)子模塊的調(diào)制波V^與所述總調(diào)制波VHT2間的關(guān) 系,定義ak=VHk/VHT,忽略諧波影響,所述級(jí)聯(lián)型光伏逆變器的各所述子模塊輸出電流 均為電網(wǎng)電流,也即所述總輸出電流實(shí)際值l·,則各所述子模塊輸出電壓比例就等于輸 出功率比例,有
,所以第k個(gè)所述DCAC變換器的PWM占空比為:
[0106] 本發(fā)明另一實(shí)施例還提供了一種級(jí)聯(lián)型光伏逆變器的控制器,用于對(duì)級(jí)聯(lián)型光伏 逆變器進(jìn)行并網(wǎng)控制,如圖4所示,所述級(jí)聯(lián)型光伏逆變器的控制器分別與所述級(jí)聯(lián)型光 伏逆變器的N個(gè)子模塊相連;N為正整數(shù);所述子模塊包括DCAC變換器;所述級(jí)聯(lián)型光伏逆 變器的控制器如圖5所示,包括:
[0107] 第一計(jì)算單元201、第二計(jì)算單元202、第三計(jì)算單元203、第四計(jì)算單元204、第五 計(jì)算單元205及第六計(jì)算單元206。
[0108] 具體的工作原理為:
[0109] 第一計(jì)算單元201用于分別對(duì)每個(gè)所述光伏組件進(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT算法 的計(jì)算,獲得每個(gè)所述光伏組件的輸出電壓指令值;
[0110] 第二計(jì)算單元202用于根據(jù)每個(gè)所述光伏組件的所述輸出電壓指令值和采集到 的輸出電壓實(shí)際值,計(jì)算得到每個(gè)所述光伏組件的輸出功率指令值;
[0111] 第三計(jì)算單元203用于根據(jù)每個(gè)所述光伏組件的所述輸出功率指令值進(jìn)行求和 計(jì)算,得到所述級(jí)聯(lián)型光伏逆變器的總輸出功率指令值;
[0112] 第四計(jì)算單元204用于根據(jù)所述總輸出功率指令值、采集到的電網(wǎng)電壓及功率平 衡原理計(jì)算得到所述級(jí)聯(lián)型光伏逆變器的總輸出電流指令值;
[0113] 第五計(jì)算單元205用于根據(jù)所述總輸出電流指令值和采集得到的總輸出電流實(shí) 際值及所述電網(wǎng)電壓,計(jì)算得到所述級(jí)聯(lián)型光伏逆變器的總調(diào)制波;
[0114] 第六計(jì)算單元206用于根據(jù)所述總調(diào)制波和所述總輸出功率指令值、每個(gè)所述光 伏組件的所述輸出功率指令值及每個(gè)所述光伏組件的所述輸出電壓實(shí)際值,計(jì)算得到每個(gè) 所述DCAC變換器的脈沖寬度調(diào)制PWM的占空比。
[0115] 本實(shí)施例提供的所述級(jí)聯(lián)型光伏逆變器的控制器,首先通過第一計(jì)算單元201實(shí) 現(xiàn)了為各個(gè)DCAC變換器提供輸入電壓獨(dú)立控制;再通過第二計(jì)算單元202、第三計(jì)算單元 203、第四計(jì)算單元204、第五計(jì)算單元205及第六計(jì)算單元206得到每個(gè)所述DCAC變換器 的PWM的占空比,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了為各個(gè)所述DCAC變換器提供輸出功率獨(dú)立控制,實(shí)現(xiàn)了對(duì)所 述級(jí)聯(lián)型光伏逆變器的并網(wǎng)控制。
[0116] 優(yōu)選的,第一計(jì)算單元201具體用于:
[0117] 采集每個(gè)所述DCAC變換器的輸入電壓值和輸入電流值;
[0118] 根據(jù)所述輸入電壓值和所述輸入電流值進(jìn)行MPPT算法的計(jì)算;
[0119] 進(jìn)而可以獲得每個(gè)所述光伏組件的輸出電壓指令值。
[0120] 優(yōu)選的,如圖6所示,第二計(jì)算單元202包括:
[0121] 第一差值計(jì)算模塊221、第一PI調(diào)節(jié)器222及乘積運(yùn)算模塊223。
[0122] 其中,第一差值計(jì)算模塊221用于根據(jù)每個(gè)所述光伏組件的所述輸出電壓指令值 和采集到的所述輸出電壓實(shí)際值,計(jì)算得到每個(gè)所述光伏組件的所述輸出電壓指令值減去 所述輸出電壓實(shí)際值的差值;第一PI調(diào)節(jié)器222用于對(duì)所述差值進(jìn)行PI調(diào)節(jié)運(yùn)算,得到每 個(gè)所述光伏組件的輸出電流指令值;乘積運(yùn)算模塊223用于對(duì)每個(gè)所述光伏組件的所述輸 出電流指令值和所述輸出電壓實(shí)際值進(jìn)行乘積運(yùn)算,得到每個(gè)所述光伏組件的所述輸出功 率指令值。
[0123] 在具體的實(shí)際應(yīng)用中,以所述N為12為例進(jìn)行說明,每個(gè)所述光伏組件的額定 為Voc40V、Vmpp32V左右,電網(wǎng)額定電壓為230V。各個(gè)所述光伏組件中的母線電容取值 14. 4mF,濾波器電感為10mF、濾波器電容為5uF。對(duì)所述差值進(jìn)行PI調(diào)節(jié)運(yùn)算,所采用的PI 調(diào)節(jié)器的電壓環(huán)比例系數(shù)Kpv= 2. 71、電壓環(huán)積分系數(shù)Kiv= 54. 11。
[0124] 每個(gè)所述DCAC變換器的輸入電壓值(即所述輸出電壓實(shí)際值VdJ和輸入電流值 Ipvk,經(jīng)過MPPT計(jì)算后得到所述輸出電壓指令值Vd:,再由所述輸出電壓指令值Vdd;減去所 述輸出電壓實(shí)際值Vddi的差值經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器放大后輸出得到所述光伏組件的輸出電流指 令值Idd;,圖7所示為上述過程的控制框圖;因此第k個(gè)所述光伏組件的所述輸出功率指令 值為Pk*=Idck* *Vdck〇
[0125] 優(yōu)選的,第四計(jì)算單元204包括:電網(wǎng)電壓處理模塊401及總輸出電流指令計(jì)算模 塊402 ;其中:
[0126] 電網(wǎng)電壓處理模塊401用于對(duì)采集到的所述電網(wǎng)電壓進(jìn)行計(jì)算,分別得到所述電 網(wǎng)電壓的有效值及所述電網(wǎng)電壓的相位;
[0127]總輸出電流指令計(jì)算模塊402用于根據(jù)所述總輸出功率指令值、所述電網(wǎng)電壓的 有效值、所述電網(wǎng)電壓的相位及功率平衡原理,
算得到所述級(jí)聯(lián)型光伏逆變器的總輸出電流指令值;
[0128]其中,<為所述總輸出電流指令值;為所述總輸出功率指令值;為所述 電網(wǎng)電壓的有效值;cosΘ為所述電網(wǎng)電壓的相位。
[0129] 所述總輸出功率指令值由I*Vddi再求和所得,以所述總輸出功率指令值 iU余以所述電網(wǎng)電壓的有效值Vams得到的商為所述級(jí)聯(lián)型光伏逆變器的總輸出電流指 令值的有效值,然后再以此有效值乘以λ/?2倍即得到總輸出電流指令值的峰值,再乘以所 述電網(wǎng)電壓的相位cosΘ,即可得到所述級(jí)聯(lián)型光伏逆變器的總輸出電流指令值;圖8所示 為上述過程的控制框圖,其中,Vm、V&2至Vddi分別為各個(gè)子模塊的輸出電壓實(shí)際值,IdJ、 至I 分別為各個(gè)所述光伏組件的輸出電流指令值,ΡΛP/至P分別為各個(gè)所述光 伏組件的輸出功率指令值,V,為所述電網(wǎng)電壓,1〗_為所述總輸出電流指令值的有效值,1, 為所述總輸出電流實(shí)際值,\為所述級(jí)聯(lián)型光伏逆變器的濾波電感電壓實(shí)際值,VHT為所述 總調(diào)制波。
[0130] 優(yōu)選的,如圖6所示,第五計(jì)算單元205包括:
[0131] 第二差值計(jì)算模塊251、第二PI調(diào)節(jié)器252及求和計(jì)算模塊253。
[0132] 其中,第二差值計(jì)算模塊251用于根據(jù)所述總輸出電流指令值和采集得到的總輸 出電流實(shí)際值,計(jì)算得到所述總輸出電流指令值減去所述總輸出電流實(shí)際值的差值;第二 PI調(diào)節(jié)器252用于對(duì)所述差值進(jìn)行PI調(diào)節(jié)運(yùn)算,得到所述級(jí)聯(lián)型光伏逆變器的濾波電感電 壓值;求和計(jì)算模塊253用于對(duì)所述濾波電感電壓值與所述電網(wǎng)電壓進(jìn)行求和計(jì)算,得到 所述總調(diào)制波。
[0133] 在具體的實(shí)際應(yīng)用中,以所述N為12為例進(jìn)行說明,每個(gè)所述光伏組件的額定 為Voc40V、Vmpp32V左右,電網(wǎng)額定電壓為230V。各個(gè)所述光伏組件中的母線電容取值 14. 4mF,濾波器電感為10mF、濾波器電容為5uF。對(duì)所述差值進(jìn)行PI調(diào)節(jié)運(yùn)算,所采用的PI 調(diào)節(jié)器的電流環(huán)比例系數(shù)Kpi= 16、電流環(huán)積分系數(shù)Kii= 40000。
[0134] 所述總輸出電流指令值減去所述總輸出電流實(shí)際值込的差值經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器 放大后輸出得到所述級(jí)聯(lián)型光伏逆變器的濾波電感電壓值νΛ因此所述總調(diào)制波vHT為所 述濾波電感電壓值與所述電網(wǎng)電壓v的和,即vHT =V
[0135] 優(yōu)選的,第六計(jì)算單元206所采用的公式為:
[0137] 其中,dk為第k個(gè)所述DCAC變換器的PWM的占空比;Pk為第k個(gè)所述光伏組件的 所述輸出功率指令值;Ptotal為所述總輸出功率指令值;VHT為所述總調(diào)制波;Vddi為第k個(gè)所 述光伏組件的所述輸出電壓實(shí)際值。
[0138] 用比例因數(shù)α沬描述第k個(gè)子模塊的調(diào)制波VH1^所述總調(diào)制波VHT2間的關(guān) 系,定義ak=VHk/VHT,忽略諧波影響,所述級(jí)聯(lián)型光伏逆變器的各所述子模塊輸出電流 均為電網(wǎng)電流,也即所述總輸出電流實(shí)際值l·,則各所述子模塊輸出電壓比例就等于輸 出功率比例,有
所以第k個(gè)所述DCAC變換器的PWM占空比為:
?圖9所示為上述過程的控制框圖。
[0139] 本發(fā)明另一實(shí)施例還提供了一種級(jí)聯(lián)型光伏逆變器,包括N個(gè)子模塊和上述實(shí)施 例中任一所述的級(jí)聯(lián)型光伏逆變器的控制器;N為正整數(shù);所述N個(gè)子模塊分別與N個(gè)光伏 組