【技术实现步骤摘要】
本公开涉及微型逆变器控制，具体涉及一种基于高频变压器的微型逆变器及其控制方法。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、近年来，分布式光伏迅猛发展，呈现出“装机规模高速发展、低压并网比重提升”的发展格局。但在能源转型的同时，也逐渐暴露出谐波畸变影响电源质量问题，例如：光伏发电出力受天气影响波动性较大，发电出力与用电变化叠加、复杂多变，易引起电压波动和闪变；部分厂家光伏逆变器质量不佳，长期运行后，技术指标下降，产生局部电压波动；大量220伏户用分布式光伏接入，加重了低压配电网三相不平衡，更进一步增加了线损损耗，降低了电网运行的经济性等等。若任其发展下去将严重威胁电网运行安全，也将阻碍和制约分布式光伏健康发展。
3、微型逆变器目前作为一个比较前沿的研究领域，其可靠性、效率、成本等方面都有比较高的要求。微型逆变器需要在保证体积尽可能小的同时，完成光伏电池输出的电压抬升、最大功率点跟踪和逆变出符合并网规定的正弦电流等功能。为改变光伏发电设备市场杂乱、质量参差不齐的局面，最大程度压降现有光伏逆变器输出波形的谐波含量。
4、当前微型逆变器大多通过控制算法来实现稳压作用，没有专门稳压的硬件设备。而交流稳压电源形式有很多种，目前应用较多的有开关式交流稳压电源和工频变压器补偿式交流稳压电源。开关式交流稳压电源引入高频开关电源技术，从而减少了体积，节省了铜铁，具有效率高，响应速度快，控制功能强，易于实现智能化等优点。但因其电路复杂，价格较高，不易实现大功率应用，
技术实现思路
1、本公开为了解决上述问题，提出了一种基于高频变压器的微型逆变器及其控制方法，通过设计一种电路拓扑结构，微型逆变器在保证体积尽可能小的同时，完成光伏电池输出的电压抬升、最大功率点跟踪和逆变出符合并网规定的正弦电流，并且能够具备稳压补偿功能，控制输出电压谐波含量值。
2、根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
3、一种基于高频变压器的微型逆变器，包括二级并联boost电路、全桥逆变电路以及稳压补偿电路，所述二级并联boost电路、全桥逆变电路以及稳压补偿电路依次串联，所述二级并联boost电路包括两个两级boost电路，并且所述两个两级boost电路并联连接；
4、所述稳压补偿电路设置为单向补偿电路，进行并网电压的滤波及稳压，在所述微型逆变器的输出处引入高频变压器，保证负载侧电压精度。
5、进一步的，所述二级并联boost电路直接与光伏电池相连，实现最大功率点跟踪。
6、进一步的，所述稳压补偿电路接入电网。
7、进一步的，微型逆变器分两部分进行控制，所述二级并联boost电路采用mppt控制策略；所述全桥逆变电路与所述稳压补偿电路用于稳定输出电压，采用瞬时值移相控制策略进行控制。
8、进一步的，所述二级并联boost电路由两个开关q1和q2控制，两个开关交错导通和关断，控制信号相位相差180度，两个开关q1和q2控制信号的占空比和周期相同，而且q2的驱动波形滞后半个周期。
9、进一步的，所述开关q1和q2都是零电流开通，使变换器在电感电流断续模式下实现软开关的同时，减小输入电流的纹波，并联的两个boost电路相互独立，每个子变换器与单独的两级boost电路工作原理相同。
10、进一步的，瞬时值移相控制策略包括：采用瞬时值控制将输出电压衰减后与基准正弦波进行瞬时值比较，产生的误差信号折算到移相角，经pi控制器调节后控制pwm脉冲发生器产生驱动信号控制开关管的开断。
11、进一步的，采用移相的方式来调节逆变电路输出电压大小，即调节输出电压脉冲的宽度。
12、进一步的，移向角通过pi控制器，输出信号作为pwm脉冲发生器的输入信号，控制其产生带有死区时间的移相调压控制信号，再通过驱动电路控制开关管的开断，完成输出电压的闭环控制，使输出电压高精度地跟踪基准参考电压。
13、根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
14、一种基于高频变压器的微型逆变器的控制方法，包括：
15、获取基准参考电压、输入电流和输入电压，进行mppt控制策略和瞬时值移相控制策略；
16、其中，mppt控制策略为控制二级并联boost电路的开关q1和q2交错导通和关断，使其控制信号相位差相差180度；
17、瞬时值移相控制策略为：获取输出电压，将输出电压衰减后与基准正弦波进行瞬时值比较，产生的误差信号折算到移相角，经pi控制器调节后控制pwm脉冲发生器产生驱动信号控制开关管的开断；再采用移相的方式来调节逆变电路输出电压大小，完成输出电压的闭环控制，使输出电压高精度地跟踪基准参考电压。
18、与现有技术相比，本公开的有益效果为：
19、本公开提供了一种基于高频变压器的微型逆变器，由二级并联boost电路，采用两级boost电路并联在一起，与光伏电池直接相连，实现最大功率点跟踪和电压的提升，全桥逆变电路实现直流电的逆变，再有稳压补偿电路实现并网电压的滤波及稳压，保证并网电流的波形质量，将输出电压谐波含量控制在1.0％以下；对于稳压补偿电路的选取，提出了一种单相补偿电路，引入高频隔离变压器，回避了在主电路中串接补偿变压器设计上的困难，减少了体积重量，节省了钢铁材料，可保证负载侧电压的高精度。
20、本公开提出改进的微型逆变器的控制方法，前半部分是二级并联boost电路，目的在于提升光伏电压，采用的控制策略为mppt控制策略；后半部分是全桥逆变电路+稳压补偿电路，目的在于稳定输出电压，采用的控制策略为瞬时值移相控制策略，瞬时值控制是将输出电压衰减后与基准正弦波进行瞬时值比较，产生的误差信号折算到移相角，经电压调节器(如pi调节器)调节后控制pwm脉冲发生器产生驱动信号控制开关管的开断。这种反馈能及时、快速地校正输出电压波形，整个系统具有结构简单及动态输出特性良好等优点。
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1.一种基于高频变压器的微型逆变器，其特征在于，包括二级并联Boost电路、全桥逆变电路以及稳压补偿电路，所述二级并联Boost电路、全桥逆变电路以及稳压补偿电路依次串联，所述二级并联Boost电路包括两个两级Boost电路，并且所述两个两级Boost电路并联连接；
2.如权利要求1所述的一种基于高频变压器的微型逆变器，其特征在于，所述二级并联Boost电路直接与光伏电池相连，实现最大功率点跟踪。
3.如权利要求1所述的一种基于高频变压器的微型逆变器，其特征在于，所述稳压补偿电路接入电网。
4.如权利要求1所述的一种基于高频变压器的微型逆变器，其特征在于，微型逆变器分两部分进行控制，所述二级并联Boost电路采用MPPT控制策略；所述全桥逆变电路与所述稳压补偿电路用于稳定输出电压，采用瞬时值移相控制策略进行控制。
5.如权利要求1所述的一种基于高频变压器的微型逆变器，其特征在于，所述二级并联Boost电路由两个开关Q1和Q2控制，两个开关交错导通和关断，控制信号相位相差180度，两个开关Q1和Q2控制信号的占空比和周期相同，而且Q2
6.如权利要求5所述的一种基于高频变压器的微型逆变器，其特征在于，所述开关Q1和Q2都是零电流开通，使变换器在电感电流断续模式下实现软开关的同时，减小输入电流的纹波，并联的两个Boost电路相互独立，每个子变换器与单独的两级Boost电路工作原理相同。
7.如权利要求4所述的一种基于高频变压器的微型逆变器，其特征在于，瞬时值移相控制策略包括：采用瞬时值控制将输出电压衰减后与基准正弦波进行瞬时值比较，产生的误差信号折算到移相角，经PI控制器调节后控制PWM脉冲发生器产生驱动信号控制开关管的开断。
8.如权利要求7所述的一种基于高频变压器的微型逆变器，其特征在于，再采用移相的方式来调节逆变电路输出电压大小，即调节输出电压脉冲的宽度。
9.如权利要求7所述的一种基于高频变压器的微型逆变器，其特征在于，移向角通过PI控制器，输出信号作为PWM脉冲发生器的输入信号，控制其产生带有死区时间的移相调压控制信号，再通过驱动电路控制开关管的开断，完成输出电压的闭环控制，使输出电压高精度地跟踪基准参考电压。
10.一种基于高频变压器的微型逆变器的控制方法，其特征在于，基于如权利要求1-8任一项所述的一种基于高频变压器的微型逆变器，控制步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于高频变压器的微型逆变器，其特征在于，包括二级并联boost电路、全桥逆变电路以及稳压补偿电路，所述二级并联boost电路、全桥逆变电路以及稳压补偿电路依次串联，所述二级并联boost电路包括两个两级boost电路，并且所述两个两级boost电路并联连接；
2.如权利要求1所述的一种基于高频变压器的微型逆变器，其特征在于，所述二级并联boost电路直接与光伏电池相连，实现最大功率点跟踪。
3.如权利要求1所述的一种基于高频变压器的微型逆变器，其特征在于，所述稳压补偿电路接入电网。
4.如权利要求1所述的一种基于高频变压器的微型逆变器，其特征在于，微型逆变器分两部分进行控制，所述二级并联boost电路采用mppt控制策略；所述全桥逆变电路与所述稳压补偿电路用于稳定输出电压，采用瞬时值移相控制策略进行控制。
5.如权利要求1所述的一种基于高频变压器的微型逆变器，其特征在于，所述二级并联boost电路由两个开关q1和q2控制，两个开关交错导通和关断，控制信号相位相差180度，两个开关q1和q2控制信号的占空比和周期相同，而且q2的驱动波形滞后半个周期。
6.如权利要求5所述的一种基...
【专利技术属性】
技术研发人员：张启亮，刘倩影，苗淑平，周科，闫红林，王堃，房凡洪，苏军，卞鹏程，王振南，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司济宁供电公司，
类型：发明
国别省市：
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