一种五电平光伏逆变器输入电压控制方法及系统技术方案

本申请提供了一种五电平光伏逆变器输入电压控制方法及系统，当启动前级双向DC/DC模块，先控制其在升压模式工作，使PV电池板通过升压电路为第一母线电容充电，当满足第一预设条件后，控制双向DC/DC模块切换到降压模式工作，使第一母线电容通过双向DC/DC模块的降压电路为第二母线电容充电，当满足第二预设条件时，返回升压模式继续工作，如此交替直至流过双向DC/DC模块中的电抗器的电流大于设定阀值后，控制双向DC/DC模块保持在升压模式工作，解决了逆变器启动时输入功率较小，而第二母线电容的一部分功率通过后级逆变单元直接输送至电网，且能量补充不及时使第二母线电容的电压拉低，从而导致五电平光伏逆变器的输入电压失控，影响其正常启动的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种五电平光伏逆变器输入电压控制方法及系统
本专利技术主要涉及光伏并网发电系统的控制领域，更具体地说是涉及一种五电平光伏逆变器输入电压控制方法及系统。
技术介绍
光伏逆变器是光伏并网发电系统中的一个重要部件，用来将PV电池板生成的直流电转换为交流电后输送至电网，如图1是一种基于五电平光伏逆变器的光伏并网系统的结构示意图，由图可知，该五电平光伏逆变器包括：前级双向DC/DC模块、后级逆变单元以及第一母线电容、第二母线电容等，其中，第一母线电容包括第一正向母线电容C1和第一负母线电容C2；第二母线电容包括第二正母线电容C3和第二负母线电容C4；前级的双向DC/DC模块包括输入端与PV电池板正极连接，输出端与第一正向母线电容C1并联且与后级的逆变单元的第一开关管SP2和第三开关管SN0连接的第一双向DC/DC电路，以及输入端与PV电池板负极连接，输出端与第一负母线电容C2并联且与后级的逆变单元的第五开关管SN2连接的第二双向DC/DC电路，且第二正母线电容C3和第二负母线电容C4首尾串联后与PV电池板输出端并联，后级的逆变单元的第二开关管SP1一端与PV电池板正极连接，另一端与滤波模块连接，第四开关管SN1一端与PV电池板负极连接，另一端与滤波模块连接。基于图1所示的结构示意图，在实际应用中，当启动五电平光伏逆变器时，通常都会先控制逆变侧以三电平模式工作，然后启动第一双向DC/DC电路和第二双向DC/DC电路，当第一母线电容电压稳定后，将五电平逆变单元切换到五电平模式工作，然而在切换过程中，PV电池板的一部分输出功率将通过前级双向DC/DC模块输送至第一母线电容，另一部分输出功率将会直接通过第二开关管SP1和第四开关管SN1流向电网，这将使得五电平光伏逆变器的前级DC/DC模块与后级逆变单元存在功率耦合，因而，在该五电平光伏逆变器启动时，会因为PV电池板输入到五电平光伏逆变器的功率较小，且补充不及时而将第二母线电容的电压拉低，从而导致五电平光伏逆变器的输入电压失控，从而影响五电平光伏逆变器的正常启动。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种五电平光伏逆变器输入电压控制方法及系统，解决了现有技术中由于PV电池板输入功率过低，且其一部分功率直接通过后级逆变单元流向电网，能量未得到及时补充而将第二母线电容的电压拉低，导致五电平光伏逆变器的输入电压失控，从而影响五电平光伏逆变器正常启动的技术问题。为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：一种五电平光伏逆变器输入电压控制方法，五电平光伏逆变器包括第一母线电容、前级双向DC/DC模块、第二母线电容、后级逆变单元和滤波模块，所述方法包括：启动所述五电平光伏逆变器中的前级双向DC/DC模块；控制所述双向DC/DC模块工作在升压模式，由PV电池板通过所述双向DC/DC模块的升压电路为所述第一母线电容充电；当满足第一预设条件后，控制所述双向DC/DC模块切换到降压模式工作，由所述第一母线电容通过所述双向DC/DC模块的降压电路为第二母线电容充电；当满足第二预设条件后，返回所述控制所述双向DC/DC模块工作在升压模式，由PV电池板通过所述双向DC/DC模块的升压电路为所述第一母线电容充电步骤，直至检测到的流过所述双向DC/DC模块中的电抗器的电流大于设定阈值时，控制所述双向DC/DC模块保持在升压模式工作。其中，所述第一预设条件和所述第二预设条件具体均为所述双向DC/DC模块中互补的两个半导体开关器件工作时的死区时间。优选的，所述控制所述双向DC/DC模块保持在升压模式工作具体为：控制所述双向DC/DC模块中的降压电路停止工作，使所述双向DC/DC模块仅工作在所述升压模式。优选的，所述方法还包括：检测所述第二母线电容的当前电压；判定所述当前电压是否满足预设的所述五电平光伏逆变器的正常启动要求；若满足，则直接执行所述控制所述双向DC/DC模块仅工作在升压模式步骤；若不满足，输出提示信息。优选的，所述提示信息具体为蜂鸣器声、指示灯闪烁或语音信号。一种五电平光伏逆变器输入电压控制系统，五电平光伏逆变器包括第一母线电容、前级双向DC/DC模块、第二母线电容、后级逆变单元和滤波模块，所述系统包括：与所述五电平光伏逆变器中的前级双向DC/DC模块连接，控制所述双向DC/DC模块启动的启动控制模块；与所述双向DC/DC模块中的升压电路连接，当启动所述双向DC/DC模块时，控制所述升压电路工作，由PV电池板通过所述升压电路为所述第一母线电容充电，并在满足第一预设条件时，控制所述升压电路停止工作的升压控制模块；与所述双向DC/DC模块中的降压电路连接，当所述升压电路满足所述第一预设条件时，控制所述降压电路工作，由所述第一母线电容通过所述降压电路为第二母线电容充电，并在满足第二预设条件时，控制所述降压电路停止工作的降压控制模块；所述升压控制模块还用于在所述降压电路满足所述第二预设条件时，控制所述升压电路重新工作；与所述双向DC/DC模块中的电抗器连接，检测流过所述电抗器的电流，并在所述电抗器上的电流大于设定阈值时，触发所述升压控制模块控制所述升压电路一直工作，且触发所述降压控制模块控制所述降压电路停止工作的电流检测模块；其中，所述第一预设条件和所述第二预设条件具体均为所述双向DC/DC模块中互补的两个半导体开关器件工作时的死区时间。优选的，还包括：与所述第二母线电容的两端连接，检测所述第二母线电容的当前电压的电压检测模块；分别与所述电压检测模块和所述升压控制模块连接，判定所述电压检测模块输出的所述当前电压是否满足预设的所述五电平光伏逆变器的正常启动要求，若满足，则触发所述升压控制模块工作，若不满足，输出提示信息的判定模块。优选的，所述判定模块包括：判定电路，用于判定所述电压检测模块输出的所述当前电压是否满足预设的所述五电平光伏逆变器的正常启动要求，若满足，输出第一触发信号；若不满足，输出第二触发信号；报警电路，用于在接收到所述判定电路输出的第二触发信号时，输出提示信息；所述升压控制模块和所述降压控制模块接收到所述第一触发信号时，所述升压控制模块控制所述升压电路一直工作，且所述降压控制模块控制所述降压电路停止工作。优选的，所述报警电路具体为指示灯、蜂鸣器、语音模块或显示器。优选的，所述电流检测模块具体为电流采样电路。由此可见，与现有技术相比，本申请提供了一种五电平光伏逆变器输入电压控制方法及系统，在启动五电平光伏逆变器中的前级双向DC/DC模块时，首先控制该双向DC/DC模块在升压模式工作，使得PV电池板将通过该双向DC/DC模块的升压电路为第一母线电容充电，当满足第一预设条件后，再控制该双向DC/DC模块切换到降压模式工作，使得该第一母线电容通过该双向DC/DC模块的降压电路为第二母线电容充电，当满足第二预设条件后，返回上述升压模式继续工作，如此交替工作直至流过前级双向DC/DC模块中的电抗器的电流大于设定阈值后，控制该双向DC/DC模块保持在升压模式工作，从而解决了现有技术中五电平光伏逆变器启动时，PV电池板的输出功率较小，且其一部分输出功率还直接通过后级逆变单元流向电网，未得到及时补充而将第二母线电容的电压拉低，从而导致五电平光伏逆变器的输入电压失控，影响该五电平光伏逆变器正常启动的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种五电平光伏逆变器输入电压控制方法，其特征在于，五电平光伏逆变器包括第一母线电容、前级双向DC/DC模块、第二母线电容、后级逆变单元和滤波模块，所述方法包括：启动所述五电平光伏逆变器中的前级双向DC/DC模块；控制所述双向DC/DC模块工作在升压模式，由PV电池板通过所述双向DC/DC模块的升压电路为所述第一母线电容充电；当满足第一预设条件后，控制所述双向DC/DC模块切换到降压模式工作，由所述第一母线电容通过所述双向DC/DC模块的降压电路为第二母线电容充电；当满足第二预设条件后，返回所述控制所述双向DC/DC模块工作在升压模式，由PV电池板通过所述双向DC/DC模块的升压电路为所述第一母线电容充电步骤，直至检测到的流过所述双向DC/DC模块中的电抗器的电流大于设定阀值时，控制所述双向DC/DC模块保持在升压模式工作。

【技术特征摘要】
1.一种五电平光伏逆变器输入电压控制方法，其特征在于，五电平光伏逆变器包括第一母线电容、前级双向DC/DC模块、第二母线电容、后级逆变单元和滤波模块，所述方法包括：启动所述五电平光伏逆变器中的前级双向DC/DC模块；控制所述双向DC/DC模块工作在升压模式，由PV电池板通过所述双向DC/DC模块的升压电路为所述第一母线电容充电；当满足第一预设条件后，控制所述双向DC/DC模块切换到降压模式工作，由所述第一母线电容通过所述双向DC/DC模块的降压电路为第二母线电容充电；当满足第二预设条件后，返回所述控制所述双向DC/DC模块工作在升压模式，由PV电池板通过所述双向DC/DC模块的升压电路为所述第一母线电容充电步骤，直至检测到的流过所述双向DC/DC模块中的电抗器的电流大于设定阈值时，控制所述双向DC/DC模块保持在升压模式工作；其中，所述第一预设条件和所述第二预设条件具体均为所述双向DC/DC模块中互补的两个半导体开关器件工作时的死区时间。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述双向DC/DC模块保持在升压模式工作具体为：控制所述双向DC/DC模块中的降压电路停止工作，使所述双向DC/DC模块仅工作在所述升压模式。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：检测所述第二母线电容的当前电压；判定所述当前电压是否满足预设的所述五电平光伏逆变器的正常启动要求；若满足，则直接执行所述控制所述双向DC/DC模块仅工作在升压模式步骤；若不满足，输出提示信息。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述提示信息具体为蜂鸣器声、指示灯闪烁或语音信号。5.一种五电平光伏逆变器输入电压控制系统，其特征在于，五电平光伏逆变器包括第一母线电容、前级双向DC/DC模块、第二母线电容、后级逆变单元和滤波模块，所述系统包括：与所述五电平光伏逆变器中的前级双向DC/DC模块连接，控制所述双向DC/DC模块启动的启动控制模块；与所述双向DC/DC模块中的升压电路连接，当启动所述双向DC/DC模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：张成，丁杰，邹海晏，陶磊，徐涛涛，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34