一种并网逆变器的BUS电压控制方法

技术领域

本发明属于并网逆变器控制领域，涉及一种并网逆变器的BUS电压控制方法，尤其是一种高压输入条件下的BUS电压控制方法。

背景技术

在光伏系统领域中，对于BUS电压的状态主要存在低压，中压和高压三种工况。正常情况下，BUS电压稳定在标准BUS电压附近，呈现一定的稳态规律。但是在一些偏远地区，市电电压比较高或者输入侧面板过配的情况下，当午后光照相对充足的情况下，BUS电压就会远远高压标准BUS电压运行，若在此时运行，就会增大电感上面的纹波电流，容易出现高压过流或者BUS过压风险，同时还会减小MPPT的动态效率，也会降低抗干扰能力。所以在BUS高压下面的逻辑处理是十分有必要的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种并网逆变器的BUS电压控制方法，在输入条件为高压的时候，使boost电路的驱动可变，从而提高高压时的MPPT效率和抗干扰能力。

一种并网逆变器的BUS电压控制方法，包括如下步骤：

获得BUS电压平均值、标准BUS电压、两路boost电路的输入电压、及两路boost电路的参考电压；

判断所述BUS电压平均值是否大于第一阈值，若结果为是，则两路boost电路的驱动均为0；若结果为否，则执行下述步骤；

A0、判断所述两路boost电路的输入电压的差值是否小于第二阈值，若结果为是，则使第一路boost电路的驱动为1，并执行下述步骤A1；若结果为否，则执行下述步骤B0；

A1、判断第二路boost电路的参考电压是否小于第三阈值，若结果为是，则使第二路boost电路的驱动为1；判断第二路boost电路的参考电压是否大于第四阈值，若结果为是，则使第二路boost电路的驱动为0；所述第三阈值和所述第四阈值依据所述标准BUS电压设定；

B0、判断所述两路boost电路的输入电压的差值是否小于第五阈值，若结果为是，则执行下述步骤B1；若结果为否，则执行下述步骤C0；

B1、判断所述两路boost电路的输入电压的差值是否小于第六阈值及所述两路boost电路的参考电压是否均大于所述标准BUS电压，若结果为是，则BoostOffEnable_Cnt++，其中BoostOffEnable表示切换boost电路开和关的时间周期；当BoostOffEnable_Cnt大于第七阈值时，使两路boost电路的驱动为0，uwDualBoostOffEnable＝1，BoostOffEnable_Cnt＝0，将两路boost电路的输入电压的平均值作为变量，其中uwDualBoostOffEnable表示两路boost电路不动作的使能标志位；再次计数，BoostOffEnable_Cnt++，当BoostOffEnable_Cnt大于等于第八阈值且所述两路boost电路的参考电压和所述变量的差值均大于第九阈值时，使两路boost电路的驱动为1，uwDualBoostOffEnable＝1，BoostOffEnable_Cnt＝0；

C0、判断所述两路boost电路的输入电压的差值是否大于第十阈值，若结果为是，则使第二路boost电路的驱动为1并执行下述步骤C1；

C1、判断第一路boost电路的参考电压是否小于第十一阈值，若结果为是，则使第一路boost电路的驱动为1；判断第一路boost电路的参考电压是否大于第十二阈值，若结果为是，则使第一路boost电路的驱动为0；所述第十一阈值和所述第十二阈值依据所述标准BUS电压设定。

根据本发明的一个优选方面，所述BUS电压控制方法还包括在步骤A0之前的如下步骤：判断所述BUS电压平均值是否小于第十三阈值，若结果为是，则执行所述步骤A0。

更优选地，所述第十三阈值小于所述第一阈值。

进一步地，所述第一阈值为495V，所述第十三阈值为480V。

根据本发明的一个优选方面，所述第二阈值为-20V，所述第五阈值和所述第十阈值均为20V；和/或，所述第五阈值和所述第十阈值相等。

根据本发明的一个优选方面，所述第三阈值小于所述第四阈值，所述第三阈值小于所述BUS电压标准值，所述第四阈值大于所述BUS电压标准值；和/或，所述第三阈值＝所述BUS电压标准值-2V，所述第四阈值＝所述BUS电压标准值+5V。

根据本发明的一个优选方面，所述第六阈值为10V，所述第九阈值为10V。

根据本发明的一个优选方面，所述第七阈值为300，所述第八阈值为3000。

根据本发明的一个优选方面，所述第十一阈值等于所述第三阈值，所述第十二阈值等于所述第四阈值；和/或，所述第十一阈值小于所述第十二阈值，所述第十一阈值小于所述BUS电压标准值，所述第十二阈值大于所述BUS电压标准值；和/或，所述第十一阈值＝所述BUS电压标准值-2V，所述第十二阈值＝所述BUS电压标准值+5V。

根据本发明的一个优选方面，所述BUS电压平均值通过设定时间周期内的BUS电压计算得到；和/或，所述标准BUS电压依据市电电压得到；和/或，所述boost电路的参考电压通过MPPT追踪变化确定。

本发明采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：

本发明的并网逆变器的BUS电压控制方法，在高压情况下，通过BUS电压的大小决定两路boost驱动的开或关，尤其在高低配的情况下，可以通过基于两路输入电压的压差来保证在高BUS电压下，强制使低压那路开启boost，使低压那路工作在mppt点最大功率附近，来提高mppt效率和增加抗干扰能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明实施例的BUS电压控制方法的流程图。

图2为两路boost电路的输入均为高压情况下的波形图。

图3为两路boost电路的输入均为低压情况下的整体波形。

图4为图3的局部展开图。

图5为一路boost电路的输入为高压而另一路为低压情况下的整体波形。

图6为图5的局部展开图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

通常，在高压情况下，并网逆变器通过BUS电压的大小决定两路Boost驱动的开或关，尤其在高低配的情况下，低压那路boost不会动作，会造成MPPT效率变差。本实施例的方法中，通过两路输入电压比较，通过BUS电压的大小决定两路Boost驱动的开或关，尤其在高低配的情况下，可以通过基于两路输入电压的压差来保证在高BUS电压下，强制使低压那路开启Boost，使低压那路工作在mppt点最大功率附近，来提高mppt效率和增加抗干扰能力。

参照图1所示，该并网逆变器的BUS电压控制方法主要使用：BUS电压平均值，该平均值uwBus_Volt_Ave通过20ms内的BUS电压计算得到；两路boost电路的输入电压的差值，该差值wDelataPvVoltAver通过20ms的两路boost电路的输入电压的平均值相减得到，即wDelataPvVoltAver＝uwPv1_Volt_Ave–uwPv2_Volt_Ave，uwPv1_Volt_Ave、uwPv2_Volt_Ave分别为第一路boost电路、第二路boost电路的20ms输入电压的平均值；BUS标准电压uwBus_Volt_Std，该标准电压通过市电电压得到，即uwBus_Volt_Std＝1.414*电网电压+30V；两路boost电路的参考电压fCtrl_Pv1_VoltRef和fCtrl_Pv2_VoltRef，通过MPPT追踪变化给定。判断方式主要通过两路boost电路的输入电压的差值wDelataPvVoltAver的大小来决定两路boost电路的驱动形式。同时引入fMppInfo_Vmpp，该变量等于两路输入电压的平均值，即fMppInfo_Vmpp＝(uwPv1_Volt_Ave+uwPv2_Volt_Ave)*0.5。

具体的检测逻辑如下：

1、如果电压uwBus_Volt_Ave大于495V，Pv1和Pv2的boost驱动为0，即不打驱动，则strPv1_BoostCtrl.uwBoostCtrlEnable(该使能标志位代表第一路boost驱动标志，为0代表第一路不打boost驱动，为1代表第一路打boost驱动)＝0，strPv2_BoostCtrl.uwBoostCtrlEnable该使能标志位代表第二路boost驱动标志，为0代表第二路不打boost驱动，为1代表第二路打boost驱动)＝0；

2、如果电压uwBus_Volt_Ave小于485V，通过wDelataPvVoltAver来决定两路boost电路的驱动。485V是考虑存在BUS电压纹波有10几伏左右的情况下，保证在高低配的时候低压那路可以快速打boost驱动。

具体如下：

1)、如果wDelataPvVoltAver小于-20V，strPv1_BoostCtrl.uwBoostCtrlEnable＝1，即打第一路boost驱动。

2)、如果fCtrl_Pv2_VoltRef小于uwBus_Volt_Std-2V，strPv2_BoostCtrl.uwBoostCtrlEnable＝1，即打第二路boost驱动。保证低压那路时候的boost onoff逻辑，低压那路的电压参考取决于标准BUS电压的大小，不需要增加额外的判断条件。

3)、如果fCtrl_Pv2_VoltRef大于uwBus_Volt_Std+5V，strPv2_BoostCtrl.uwBoostCtrlEnable＝0。

3、如果wDelataPvVoltAver小于20V，此时两路输入电压比较接近。如果wDelataPvVoltAver小于10V且fCtrl_Pv1_VoltRef和fCtrl_Pv2_VoltRef均大于uwBus_Volt_Std，BoostOffEnable_Cnt++；

当BoostOffEnable_Cnt>300时，strPv1_BoostCtrl.uwBoostCtrlEnable＝0，strPv2_BoostCtrl.uwBoostCtrlEnable＝0；uwDualBoostOffEnable＝1；BoostOffEnable_Cnt＝0；fMppInfo_Vmpp＝(uwPv1_Volt_Ave+uwPv2_Volt_Ave)*0.5。

再次通过BoostOffEnable_Cnt++计数，当满足BoostOffEnable_Cnt>＝3000时且uwPv1_Volt_Ave-fMppInfo_Vmpp>10V且uwPv2_Volt_Ave-fMppInfo_Vmpp>10V，strPv1_BoostCtrl.uwBoostCtrlEnable＝1，strPv2_BoostCtrl.uwBoostCtrlEnable＝1；uwDualBoostOffEnable＝0；BoostOffEnable_Cnt＝0；进而实现BUS高压下面的两路输入boost的切换逻辑。

4、如果wDelataPvVoltAver大于等于20V，strPv2_BoostCtrl.uwBoostCtrlEnable＝1，即打第二路boost驱动，如果fCtrl_Pv1_VoltRef小于(uwBus_Volt_Std-2V)，strPv1_BoostCtrl.uwBoostCtrlEnable＝1。如果fCtrl_Pv1_VoltRef大于(uwBus_Volt_Std+5V)，strPv1_BoostCtrl.uwBoostCtrlEnable＝0。

应用本发明的并网逆变器的测试情况如下：

1、两路boost电路的输入均为高压，两路boost电路均不动作，驱动为0，波形图如图2所示，下侧的波形1为输出电流波形，上侧的线2和3代表两路驱动信号。

2、两路boost电路的输入均为低压，两路boost电路均动作，驱动为1，整体波形图如,3所示，局部展开如图4，下侧的波形1为输出电流波形，上侧的线2和3代表两路驱动信号。

3、输入为高压和低压一起，低压boost动作，高压不动作，整体波形图如,5所示，局部展开如图6，下侧的波形1为输出电流波形，2代表低压输入波形，3代表高压输入波形。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，是一种优选的实施例，其目的在于熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限定本发明的保护范围。凡根据本发明的精神实质所作的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。