并网逆变器的控制方法、装置、设备和存储介质

技术领域

本发明实施例涉及新能源发电技术领域，尤其涉及一种并网逆变器的控制方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

目前，新能源发电已成为主要的发电形式之一，其中光伏发电与风力发电等的功率波动性会对电网产生冲击，因此，新能源发电的电网适应性已经不可忽视。并网逆变器适应电网电压跌落的功能，就是电网适应性的重要组成部分。

现有技术中对于电网电压跌落的判断一般基于电网电压的双dq分解，通过对电网电压的d轴分量进行迭代滤波，将迭代滤波后的d轴分量值作为电压跌落的判定条件。由于迭代滤波的过程较为耗时，这种判断方法使得电网电压实际发生跌落到判断出电网进入低电压状态需要5ms左右，时间过长，不利于电网电压跌落问题的缓解，难以提升并网逆变器对于电网电压跌落的适应性。

发明内容

本发明实施例提供一种并网逆变器的控制方法、装置、设备和存储介质，以提升电网电压跌落的判断速度，从而缓解电网电压跌落的问题，并提升并网逆变器对于电网电压跌落的适应性。

第一方面，本发明实施例提供了一种并网逆变器的控制方法，包括：

实时获取各周期的三相电网电压采样值，并将各周期的所述三相电网电压采样值转换为两相静止坐标系下的电网电压采样值；

根据上一周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值、三相电网电压空间矢量的变化角度以及预设数值关系，计算当前周期的两相静止坐标系下的电网电压预测值；其中，所述预设数值关系为当前周期的两相静止坐标系下的电网电压预测值与上一周期的两相静止坐标系下的电网电压值和所述三相电网电压空间矢量的变化角度之间的数值关系；

根据当前周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值与电网电压预测值之差的绝对值与预设电压值之间的数值关系，判断是否出现电网电压跌落；

根据判断结果对并网逆变器进行控制。

可选地，所述两相静止坐标系包括α坐标轴和β坐标轴；所述上一周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值包括α坐标轴上的电网电压采样值分量和β坐标轴上的电网电压采样值分量；所述当前周期的两相静止坐标系下的电网电压预测值包括α坐标轴上的电网电压预测值分量和β坐标轴上的电网电压预测值分量；

所述预设数值关系包括当前周期的α坐标轴上的电网电压预测值分量与上一周期的α坐标轴上的电网电压采样值分量、β坐标轴上的电网电压采样值分量和所述三相电网电压空间矢量的变化角度之间的第一数值关系，以及当前周期的β坐标轴上的电网电压预测值分量与上一周期的α坐标轴上的电网电压采样值分量、β坐标轴上的电网电压采样值分量和所述三相电网电压空间矢量的变化角度之间的第二数值关系；

根据上一周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值、三相电网电压合成的空间矢量在每个周期的变化角度以及预设数值关系，计算当前周期的两相静止坐标系下的电网电压预测值，包括：

根据上一周期的α坐标轴上的电网电压采样值分量、β坐标轴上的电网电压采样值分量、所述三相电网电压空间矢量的变化角度和所述第一数值关系，计算当前周期的α坐标轴上的电网电压预测值分量；

根据上一周期的α坐标轴上的电网电压采样值分量、β坐标轴上的电网电压采样值分量、所述三相电网电压空间矢量的变化角度和所述第二数值关系，计算当前周期的β坐标轴上的电网电压预测值分量。

可选地，所述第一数值关系表示为：

U1α＝Ualpha*cosB-Ubeta*sinB；

所述第二数值关系表示为：

U1β＝Ualpha*sinB+Ubeta*cosB；

其中，U1α为当前周期的α坐标轴上的电网电压预测值分量，U1β为当前周期的β坐标轴上的电网电压预测值分量，Ualpha为上一周期的α坐标轴上的电网电压采样值分量，Ubeta为上一周期的β坐标轴上的电网电压采样值分量，B为所述三相电网电压空间矢量的变化角度。

可选地，所述当前周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值包括α坐标轴上的电网电压采样值分量和β坐标轴上的电网电压采样值分量；所述预设电压值包括第一预设电压值和第二预设电压值；

根据当前周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值与电网电压预测值之差的绝对值与预设电压值之间的数值关系，判断是否出现电网电压跌落，包括：

若当前周期的α坐标轴上的电网电压采样值分量与电网电压预测值分量之差的绝对值大于所述第一预设电压值，和/或，当前周期的β坐标轴上的电网电压采样值分量与电网电压预测值分量之差的绝对值大于所述第二预设电压值，则判定出现电网电压跌落。

可选地，还包括：

若下一周期的α坐标轴上的电网电压采样值分量与电网电压预测值分量之差的绝对值小于或等于第三预设电压值，且下一周期的β坐标轴上的电网电压采样值分量与电网电压预测值分量之差的绝对值小于或等于第四预设电压值，则判定电网电压恢复正常。

可选地，根据判断结果对并网逆变器进行控制，包括：

若出现电网电压跌落，则以无差拍电流预测控制方法对并网逆变器的输出电流进行控制，所述无差拍电流预测控制方法包括：根据所述并网逆变器下一周期的输出电流期望值与当前周期的输出电流、周期时长、输出电压、电网电压和所述并网逆变器的电感值之间的数值关系，通过控制所述并网逆变器的输出电压来将所述并网逆变器下一周期的输出电流调节至需求值。

可选地，所述并网逆变器的输出电流包括α坐标轴上的输出电流分量和β坐标轴上的输出电流分量，所述并网逆变器的输出电压包括α坐标轴上的输出电压分量和β坐标轴上的输出电压分量；所述电网电压包括α坐标轴上的电网电压分量和β坐标轴上的电网电压分量；

所述并网逆变器下一周期的输出电流期望值与当前周期的输出电流、周期时长、输出电压、电网电压和所述并网逆变器的电感值之间的数值关系表示为：

Iα(n+1)＝Iα(n)+Ts*(U’α-Eα)/Ls；

Iβ(n+1)＝Iβ(n)+Ts*(U’β-Eβ)/Ls；

其中，Iα(n+1)是下一周期的α坐标轴上的输出电流期望值分量，Iβ(n+1)是下一周期的β坐标轴上的输出电流期望值分量，Iα(n)是当前周期的α坐标轴上的输出电流分量，Iβ(n)是当前周期的β坐标轴上的输出电流分量，Ts是周期时长，U’α是当前周期的α坐标轴上的输出电压分量，U’β是当前周期的β坐标轴上的输出电压分量，Eα是当前周期的α坐标轴上的电网电压分量，Eβ是当前周期的β坐标轴上的电网电压分量，Ls所述并网逆变器的电感值。

可选地，根据判断结果对并网逆变器进行控制，还包括：

若所述并网逆变器在α坐标轴上的输出电流分量大于或等于第一设定值，和/或，所述并网逆变器在β坐标轴上的输出电流分量大于或等于第二设定值，则以所述无差拍电流预测控制方法对所述并网逆变器的输出电流进行控制。

可选地，根据判断结果对并网逆变器进行控制，还包括：

若所述并网逆变器在α坐标轴上的输出电流分量小于所述第一设定值，且所述并网逆变器在β坐标轴上的输出电流分量小于所述第二设定值，则以双dq控制方法对所述并网逆变器的输出电流进行控制。

第二方面，本发明实施例还提供了一种并网逆变器的控制装置，包括：

电网电压采样值获取模块，用于实时获取各周期的三相电网电压采样值，并将各周期的所述三相电网电压采样值转换为两相静止坐标系下的电网电压采样值；

电网电压预测值计算模块，用于根据上一周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值、三相电网电压空间矢量的变化角度以及预设数值关系，计算当前周期的两相静止坐标系下的电网电压预测值；其中，所述预设数值关系为当前周期的两相静止坐标系下的电网电压预测值与上一周期的两相静止坐标系下的电网电压值和所述三相电网电压空间矢量的变化角度之间的数值关系；

判断模块，用于根据当前周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值与电网电压预测值之差的绝对值与预设电压值之间的数值关系，判断是否出现电网电压跌落；

控制模块，用于根据判断结果对并网逆变器进行控制。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的并网逆变器的控制方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面所述的并网逆变器的控制方法。

本发明实施例提供的并网逆变器的控制方法、装置、设备和存储介质，利用上一周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值，来计算当前周期的两相静止坐标系下的电网电压预测值，以根据当前周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值与电网电压预测值之间的偏差，判断是否出现电网电压跌落，实现了在一个控制周期之内判断出电网电压是否发生跌落，从而提升电网电压跌落的判断速度。本发明实施例的技术方案，根据电网电压跌落的判断结果对并网逆变器进行控制，还有助于快速抑制电网电压跌落引起的并网逆变器过流，从而缓解电网电压跌落问题，以避免并网逆变器进行过流保护，从而提升并网逆变器对于电网电压跌落的适应性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种并网逆变器的控制方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种三相电网电压的空间矢量示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种并网逆变器的控制方法的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的一种并网逆变器的控制装置的模块结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种终端的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1是本发明实施例提供的一种并网逆变器的控制方法的流程示意图，本实施例可适用于提升并网逆变器对于电网电压跌落的适应性的情况，该并网逆变器可以是新能源发电系统中连接电网的逆变器，例如可以是光伏发电系统或风力发电系统等的并网逆变器。该方法可以由并网逆变器的控制装置执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，该装置可配置于电子设备中，例如服务器或终端设备，典型的终端设备包括移动终端，具体包括手机、电脑或平板电脑等。参见图1，该方法具体包括如下步骤：

S110、实时获取各周期的三相电网电压采样值，并将各周期的三相电网电压采样值转换为两相静止坐标系下的电网电压采样值。

具体地，三相电网电压采样值是指三相静止对称坐标系下的电网电压采样值，可以通过克拉克变换(3s/2s变换)，将各周期的三相电网电压采样值转换为相应的两相静止坐标系下的电网电压采样值。

S120、根据上一周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值、三相电网电压空间矢量的变化角度以及预设数值关系，计算当前周期的两相静止坐标系下的电网电压预测值。

其中，预设数值关系为当前周期的两相静止坐标系下的电网电压预测值与上一周期的两相静止坐标系下的电网电压值和三相电网电压空间矢量的变化角度之间的数值关系。

图2是本发明实施例提供的一种三相电网电压的空间矢量示意图。参见图2，三相静止对称坐标系包括a坐标轴、b坐标轴和c坐标轴，两相静止坐标系包括α坐标轴和β坐标轴。示例性地，上一周期的三相电网电压包括Ua，Ub和Uc(图中未示出)，Ua，Ub和Uc可合成三相电网电压的空间矢量U。三相电网电压空间矢量的变化角度，是指三相电网电压的空间矢量在每个控制周期的变化角度，例如三相电网电压的空间矢量在每个控制周期的变化角度均为B，正常情况下，由上一周期至当前周期，三相电网电压的空间矢量由U移动至U1，U1为当前周期的三相电网电压的空间矢量。由此可知，根据上一周期的三相电网电压采样值，可以预测当前周期的三相电网电压采样值。

在电网电压处于正常状态时，当前周期的三相电网电压的空间矢量U1与上一周期的三相电网电压的空间矢量U的矢量模相等，因此，根据当前周期的三相电网电压的空间矢量U1与上一周期的三相电网电压的空间矢量U的矢量模的数值关系、上一周期的三相电网电压的空间矢量U及其对应的两相静止坐标系下的电网电压值之间的三角函数关系、当前周期的三相电网电压的空间矢量U1及其对应的两相静止坐标系下的电网电压值之间的三角函数关系，能够推导出当前周期的两相静止坐标系下的电网电压预测值与上一周期的两相静止坐标系下的电网电压值和三相电网电压空间矢量的变化角度之间的数值关系，即预设数值关系。将上一周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值和三相电网电压空间矢量的变化角度代入预设数值关系中，即可计算出当前周期的两相静止坐标系下的电网电压预测值。

S130、根据当前周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值与电网电压预测值之差的绝对值与预设电压值之间的数值关系，判断是否出现电网电压跌落。

示例性地，继续参见图2，若当前周期出现电网电压跌落，那么当前周期的三相电网电压的空间矢量则不为U1，而是在跌落点，例如此时的三相电网电压的空间矢量为U2，若U1和U2的幅值差距过大，则可判定出现电网电压跌落。因此，若当前周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值与电网电压预测值之差的绝对值大于预设电压值，则可表示当前周期的电网电压采样值与电网电压预测值的偏差过大，据此可判定当前周期出现电网电压跌落。

S140、根据判断结果对并网逆变器进行控制。

若出现电网电压跌落，由于电网电压发生了突变，会导致电网电流发生突变，若并网逆变器的输出电流的收敛速度过于缓慢，则存在瞬时过流的风险。示例性地，若判断结果为当前周期出现电网电压跌落，则可以对并网逆变器进行控制，例如切换并网逆变器的控制策略，以将电网电压跌落引起的电流飙升控制下来。

本发明实施例的技术方案，利用上一周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值，来计算当前周期的两相静止坐标系下的电网电压预测值，以根据当前周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值与电网电压预测值之间的偏差，判断是否出现电网电压跌落，实现了在一个控制周期之内判断是否出现电网电压跌落，从而提升电网电压跌落的判断速度。在现有技术中，自电网电压跌落至判断出电网进入低电压状态一般需要5ms左右，与现有技术相比，本方案能够在一个控制周期之内判断出是否出现电网电压跌落，在一个控制周期的时长为100us时，本方案能够将电网电压跌落的判断时间由5ms缩短至100us。本发明实施例的技术方案，根据电网电压跌落的判断结果对并网逆变器进行控制，还有助于快速抑制电网电压跌落引起的并网逆变器过流，从而缓解电网电压跌落问题，以避免并网逆变器进行过流保护，从而提升并网逆变器对于电网电压跌落的适应性。

在上述实施例的基础上，可选地，两相静止坐标系包括α坐标轴和β坐标轴；上一周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值包括α坐标轴上的电网电压采样值分量和β坐标轴上的电网电压采样值分量；当前周期的两相静止坐标系下的电网电压预测值包括α坐标轴上的电网电压预测值分量和β坐标轴上的电网电压预测值分量；相应地，预设数值关系包括当前周期的α坐标轴上的电网电压预测值分量与上一周期的α坐标轴上的电网电压采样值分量、β坐标轴上的电网电压采样值分量和三相电网电压空间矢量的变化角度之间的第一数值关系，以及当前周期的β坐标轴上的电网电压预测值分量与上一周期的α坐标轴上的电网电压采样值分量、β坐标轴上的电网电压采样值分量和三相电网电压空间矢量的变化角度之间的第二数值关系。

具体地，参见图2，据当前周期的三相电网电压的空间矢量U1与上一周期的三相电网电压的空间矢量U的矢量模的数值关系、上一周期的三相电网电压的空间矢量U及其对应的两相静止坐标系下的电网电压值之间的三角函数关系、当前周期的三相电网电压的空间矢量U1及其对应的两相静止坐标系下的电网电压值之间的三角函数关系，能够推导出上述第一数值关系和第二数值关系。

在上述实施例的基础上，可选地，第一数值关系表示为：

U1α＝Ualpha*cosB-Ubeta*sinB；            (1)

第二数值关系表示为：

U1β＝Ualpha*sinB+Ubeta*cosB；            (2)

其中，U1α为当前周期的α坐标轴上的电网电压预测值分量，U1β为当前周期的β坐标轴上的电网电压预测值分量，Ualpha为上一周期的α坐标轴上的电网电压采样值分量，Ubeta为上一周期的β坐标轴上的电网电压采样值分量，B为三相电网电压空间矢量的变化角度。

示例性地，参见图2，在电网电压处于正常状态时，当前周期的三相电网电压(预测值)的空间矢量U1与上一周期的三相电网电压(采样值)的空间矢量U的矢量模相等，因此：

U1cos(A+B)＝Ucos(A+B)；

U1sin(A+B)＝Usin(A+B)；

Ucos(A+B)＝UcosAcosB-UsinAsinB＝Ualpha*cosB-Ubeta*sinB；

Usin(A+B)＝UsinAcosB+UcosAsinB＝Ualpha*sinB+Ubeta*cosB；

其中，A表示空间矢量U与a轴的夹角，Ualpha和Ubeta为上一周期的三相电网电压(采样值)的空间矢量U在两相静止坐标系下的分量，图2中未具体示出Ualpha和Ubeta。

Ucos(A+B)＝U1cos(A+B)＝U1α＝Ualpha*cosB-Ubeta*sinB；

Usin(A+B)＝U1sin(A+B)＝U1β＝Ualpha*sinB+Ubeta*cosB；

其中，U1α和U1β为当前周期的三相电网电压(预测值)的空间矢量U1在两相静止坐标系下的分量，图2中未具体示出U1α和U1β。通过上述推导过程，即可得到第一数值关系和第二数值关系。

可选地，步骤S120具体包括：根据上一周期的α坐标轴上的电网电压采样值分量、β坐标轴上的电网电压采样值分量、三相电网电压空间矢量的变化角度和第一数值关系，计算当前周期的α坐标轴上的电网电压预测值分量；

根据上一周期的α坐标轴上的电网电压采样值分量、β坐标轴上的电网电压采样值分量、三相电网电压空间矢量的变化角度和第二数值关系，计算当前周期的β坐标轴上的电网电压预测值分量。

示例性地，将上一周期的α坐标轴上的电网电压采样值分量Ualpha、β坐标轴上的电网电压采样值分量Ubeta、三相电网电压空间矢量的变化角度B代入式(1)和式(2)进行计算，即可得到当前周期的α坐标轴上的电网电压预测值分量U1α，以及当前周期的β坐标轴上的电网电压预测值分量U1β。

可选地，当前周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值包括α坐标轴上的电网电压采样值分量和β坐标轴上的电网电压采样值分量；预设电压值包括第一预设电压值和第二预设电压值；相应地，步骤S130具体包括：

若当前周期的α坐标轴上的电网电压采样值分量与电网电压预测值分量之差的绝对值大于第一预设电压值，和/或，当前周期的β坐标轴上的电网电压采样值分量与电网电压预测值分量之差的绝对值大于第二预设电压值，则判定出现电网电压跌落。

其中，第一预设电压值和第二预设电压值的大小可根据需求进行设置。例如，可以将第一预设电压值设置为0.1Uαmax，将第二预设电压值设置为0.1Uβmax，Uαmax表示当电网电压为额定电压时，α坐标轴上的电网电压分量的最大值，Uβmax表示当电网电压为额定电压时，β坐标轴上的电网电压分量的最大值。

示例性地，将当前周期的α坐标轴上的电网电压采样值分量记为Uα，β坐标轴上的电网电压采样值分量记为Uβ；

|Uα-U1α|＞0.1Uαmax；              (3)

|Uβ-U1β|＞0.1Uβmax；              (4)

若满足式(3)和式(4)中的至少一者，则可以判定当前周期出现电网电压跌落。

在上述实施例的基础上，可选地，并网逆变器的控制方法还包括：若下一周期的α坐标轴上的电网电压采样值分量与电网电压预测值分量之差的绝对值小于或等于第三预设电压值，且下一周期的β坐标轴上的电网电压采样值分量与电网电压预测值分量之差的绝对值小于或等于第四预设电压值，则判定电网电压恢复正常。

其中，第三预设电压值和第四预设电压值的大小可根据需求进行设置。例如，可以将第三预设电压值设置为0.08Uαmax，将第四预设电压值设置为0.08Uβmax。

|Uα-U1α|≤0.08Uαmax；                            (5)

|Uβ-U1β|≤0.08Uβmax；                            (6)

若同时满足式(5)和式(6)，则可以判定电网电压恢复正常。

可选地，步骤S140具体包括：若出现电网电压跌落，则以无差拍电流预测控制方法对并网逆变器的输出电流进行控制。

其中，无差拍电流预测控制方法包括：根据并网逆变器下一周期的输出电流期望值与当前周期的输出电流、周期时长、输出电压、电网电压和并网逆变器的电感值之间的数值关系，通过控制并网逆变器的输出电压来将并网逆变器下一周期的输出电流调节至需求值。

具体地，由于并网逆变器的输出电流的变化率等于加在电感上的电压降，据此可推知并网逆变器下一周期的输出电流期望值与当前周期的输出电流、周期时长、输出电压、电网电压和并网逆变器的电感值之间的数值关系。若出现电网电压跌落，则可以调节并网逆变器的输出电压，以将并网逆变器下一周期的输出电流调节至需求值，从而将电网电流拉回安全区。

现有技术中，若出现电网电压跌落，通常采用双dq分解的控制方式，由于双dq分解的控制方式需要进行迭代滤波，因此难以迅速将电网电压跌落引起的突变电流控制下来，导致并网逆变器进行过流保护。与现有技术相比，本方案判断出电网电压是否发生跌落需要在一个控制周期，以无差拍电流预测控制方法对并网逆变器的输出电流进行控制，将电网电流拉回安全区需要一个控制周期，若控制频率为9.6K，则整个过程仅需两个周期的时间，即200us，本方案有助于快速抑制电网电压跌落引起的并网逆变器过流，从而缓解电网电压跌落问题，以避免并网逆变器进行过流保护，从而提升并网逆变器对于电网电压跌落的适应性。

在上述实施例的基础上，可选地，并网逆变器的输出电流包括α坐标轴上的输出电流分量Iα和β坐标轴上的输出电流分量Iβ，并网逆变器的输出电压包括α坐标轴上的输出电压分量和β坐标轴上的输出电压分量；电网电压包括α坐标轴上的电网电压分量和β坐标轴上的电网电压分量；

相应地，并网逆变器下一周期的输出电流期望值与当前周期的输出电流、周期时长、输出电压、电网电压和并网逆变器的电感值之间的数值关系表示为：

Iα(n+1)＝Iα(n)+Ts*(U’α-Eα)/Ls；

Iβ(n+1)＝Iβ(n)+Ts*(U’β-Eβ)/Ls；

其中，Iα(n+1)是下一周期的α坐标轴上的输出电流期望值分量，Iβ(n+1)是下一周期的β坐标轴上的输出电流期望值分量，Iα(n)是当前周期的α坐标轴上的输出电流分量，Iβ(n)是当前周期的β坐标轴上的输出电流分量，Ts是周期时长，U’α是当前周期的α坐标轴上的输出电压分量，U’β是当前周期的β坐标轴上的输出电压分量，Eα是当前周期的α坐标轴上的电网电压分量，Eβ是当前周期的β坐标轴上的电网电压分量，Ls并网逆变器的电感值。

示例性地，在α坐标轴和β坐标轴构成的两相静止坐标系下，以无差拍电流预测控制方法对并网逆变器的输出电流进行控制。由于并网逆变器的输出电流的变化率等于加在电感上的电压降，据此可知：

dIα/dt＝(U’α-Eα)/Ls；

dIβ/dt＝(U’β-Eβ)/Ls；

由此进行推理可得：

Iα(n+1)＝Iα(n)+Ts*(U’α-Eα)/Ls；

Iβ(n+1)＝Iβ(n)+Ts*(U’β-Eβ)/Ls；

因此，若出现电网电压跌落，则以无差拍电流预测控制方法对并网逆变器的输出电流进行控制，将并网逆变器的输出电流的给定值设置为0，通过调节并网逆变器当前周期的α坐标轴上的输出电压分量U’α和β坐标轴上的输出电压分量U’β，能够将并网逆变器下一周期的输出电流调节至需求值，从而将电网电流拉回安全区。

可选地，步骤S140还可以包括：若并网逆变器在α坐标轴上的输出电流分量大于或等于第一设定值，和/或，并网逆变器在β坐标轴上的输出电流分量大于或等于第二设定值，则以无差拍电流预测控制方法对并网逆变器的输出电流进行控制。

示例性地，在出现电网电压跌落之后至电网电压恢复正常状态的过程中，电网电压的突变同样会引起电流的突变，因此在该过程中，也需要采用无差拍电流预测控制方法对并网逆变器的输出电流进行控制，通过调节并网逆变器的输出电压将并网逆变器下一周期的输出电流调节至需求值，从而将电网电流拉回安全区。

第一设定值和第二设定值的大小可根据需求进行设置。示例性地，可以将第一设定值设置为0.1Iαmax，将第二设定值设置为0.1Iβmax，Iαmax表示当并网逆变器的输出电流为额定电流时，α坐标轴上的输出电流分量的最大值，Iβmax表示当并网逆变器的输出电流为额定电流时，β坐标轴上的输出电流分量的最大值。

|Iα|≥0.1Iαmax；                            (7)

|Iβ|≥0.1Iβmax；                            (8)

若满足式(7)和式(8)中的至少一者，则可以判定当前的并网电流处于突变状态，需以无差拍电流预测控制方法对并网逆变器的输出电流进行控制，从而将电网电流拉回安全区。

在上述实施例的基础上，可选地，步骤S140还可以包括：若并网逆变器在α坐标轴上的输出电流分量小于第一设定值，且并网逆变器在β坐标轴上的输出电流分量小于第二设定值，则以双dq控制方法对并网逆变器的输出电流进行控制。

|Iα|＜0.1Iαmax；              (9)

|Iβ|＜0.1Iβmax；              (10)

示例性地，仍以第一设定值设置为0.1Iαmax，第二设定值设置为0.1Iβmax为例进行说明。若同时满足式(9)和式(10)，则表明当前的并网电流被控制在0.1倍的最大电流范围内，此时无需采用无差拍电流预测控制方法，以双dq控制方法对并网逆变器的输出电流进行控制即可，即对电网电压进行双dq分解，得到电网电压的正负序分量，对其进行迭代滤波，并根据电网电压的正负序相位确定并网电流的正负序相位，经过迭代滤波，对并网逆变器的输出电流进行控制，从而实现对并网电流的正负序分量的解耦。双dq控制方法具有鲁棒性强的优势，采用该控制方法对并网逆变器的输出电流进行控制，有助于提升电网运行的稳定性。

在上述各实施例的基础上，本实施例对并网逆变器的控制方法进行了进一步优化。图3是本发明实施例提供的另一种并网逆变器的控制方法的流程示意图，参见图3，该方法具体包括如下步骤：

S210、实时获取各周期的三相电网电压采样值，并将各周期的三相电网电压采样值转换为两相静止坐标系下的电网电压采样值。

S220、根据上一周期的α坐标轴上的电网电压采样值分量、β坐标轴上的电网电压采样值分量、三相电网电压空间矢量的变化角度以及预设数值关系，计算当前周期的α坐标轴上的电网电压预测值分量和β坐标轴上的电网电压预测值分量。

其中，预设数值关系包括第一数值关系和第二数值关系，第一数值关系可参见上述实施例中的式(1)，第二数值关系可参见上述实施例中的式(2)。

S230、判断当前周期的α坐标轴上的电网电压采样值分量与电网电压预测值分量之差的绝对值是否小于或等于第一预设电压值，且当前周期的β坐标轴上的电网电压采样值分量与电网电压预测值分量之差的绝对值是否小于或等于第二预设电压值。

若当前周期的α坐标轴上的电网电压采样值分量与电网电压预测值分量之差的绝对值小于或等于第一预设电压值，且当前周期的β坐标轴上的电网电压采样值分量与电网电压预测值分量之差的绝对值小于或等于第二预设电压值，则继续执行步骤S230；若当前周期的α坐标轴上的电网电压采样值分量与电网电压预测值分量之差的绝对值大于第一预设电压值，和/或，当前周期的β坐标轴上的电网电压采样值分量与电网电压预测值分量之差的绝对值大于第二预设电压值，则执行步骤S240。

S240、判定出现电网电压跌落。

S250、将并网逆变器的控制方式切换为无差拍电流预测控制方法，并将并网逆变器输出电流的给定值设置为0，以通过控制并网逆变器的输出电压来将并网逆变器下一周期的输出电流调节至需求值。

具体地，无差拍电流预测控制方法包括：根据并网逆变器下一周期的输出电流期望值与当前周期的输出电流、周期时长、输出电压、电网电压和并网逆变器的电感值之间的数值关系，通过控制并网逆变器的输出电压来将并网逆变器下一周期的输出电流调节至需求值。其中，并网逆变器下一周期的输出电流期望值与当前周期的输出电流、周期时长、输出电压、电网电压和并网逆变器的电感值之间的数值关系表示为：

Iα(n+1)＝Iα(n)+Ts*(U’α-Eα)/Ls；

Iβ(n+1)＝Iβ(n)+Ts*(U’β-Eβ)/Ls；

若出现电网电压跌落，则以无差拍电流预测控制方法对并网逆变器的输出电流进行控制，将并网逆变器的输出电流的给定值设置为0，通过调节并网逆变器当前周期的α坐标轴上的输出电压分量U’α和β坐标轴上的输出电压分量U’β，能够将并网逆变器下一周期的输出电流调节至需求值，从而将电网电流拉回安全区。

S260、判断并网逆变器在α坐标轴上的输出电流分量是否小于第一设定值，并网逆变器在β坐标轴上的输出电流分量是否小于第二设定值。

若并网逆变器在α坐标轴上的输出电流分量小于第一设定值，且并网逆变器在β坐标轴上的输出电流分量小于第二设定值，则执行步骤S270；若并网逆变器在α坐标轴上的输出电流分量大于或等于第一设定值，和/或，并网逆变器在β坐标轴上的输出电流分量大于或等于第二设定值，则返回执行步骤S250。

S270、将并网逆变器的控制方式切换为双dq控制方法。

本发明实施例的技术方案，利用上一周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值，来计算当前周期的两相静止坐标系下的电网电压预测值，以根据当前周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值与电网电压预测值之间的偏差，判断是否出现电网电压跌落，实现了在一个控制周期之内判断出电网电压是否发生跌落，从而提升电网电压跌落的判断速度。若出现电网电压跌落，则以无差拍电流预测控制方法对并网逆变器的输出电流进行控制，实现了在一个控制周期内将电网电流拉回安全区，有助于快速抑制电网电压跌落引起的并网逆变器过流，从而缓解电网电压跌落问题，以避免并网逆变器进行过流保护，从而提升并网逆变器对于电网电压跌落的适应性。

本发明实施例还提供了一种并网逆变器的控制装置，图4是本发明实施例提供的一种并网逆变器的控制装置的模块结构示意图。本发明实施例所提供的并网逆变器的控制装置，可执行本发明任意实施例所提供的并网逆变器的控制方法。参见图4，并网逆变器的控制装置具体包括：电网电压采样值获取模块310、电网电压预测值计算模块320、判断模块330和控制模块340。

电网电压采样值获取模块310用于实时获取各周期的三相电网电压采样值，并将各周期的三相电网电压采样值转换为两相静止坐标系下的电网电压采样值；

电网电压预测值计算模块320用于根据上一周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值、三相电网电压空间矢量的变化角度以及预设数值关系，计算当前周期的两相静止坐标系下的电网电压预测值；其中，预设数值关系为当前周期的两相静止坐标系下的电网电压预测值与上一周期的两相静止坐标系下的电网电压值和三相电网电压空间矢量的变化角度之间的数值关系；

判断模块330用于根据当前周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值与电网电压预测值之差的绝对值与预设电压值之间的数值关系，判断是否出现电网电压跌落；

控制模块340用于根据判断结果对并网逆变器进行控制。

本发明实施例所提供的并网逆变器的控制装置，可执行本发明任意实施例所提供的并网逆变器的控制方法，因而具备执行方法相应的功能模块和有益效果，不再赘述。

图5是本发明实施例提供的一种终端的结构示意图。图5示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性设备410的框图。图5显示的设备410仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图5所示，设备410以通用设备的形式表现。设备410的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器414，存储装置426，连接不同系统组件(包括存储装置426和处理器414)的总线416。

总线416表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储装置总线或者存储装置控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(Industry SubversiveAlliance，ISA)总线，微通道体系结构(Micro Channel Architecture，MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(Video Electronics Standards Association，VESA)局域总线以及外围组件互连(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线。

设备410典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被设备410访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

存储装置426可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)430和/或高速缓存存储器432。设备410可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统434可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图5未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图5中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘，例如只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)，数字视盘(Digital Video Disc-Read Only Memory，DVD-ROM)或者其它光介质读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线416相连。存储装置426可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块442的程序/实用工具440，可以存储在例如存储装置426中，这样的程序模块442包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块442通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

设备410也可以与一个或多个外部设备412(例如键盘、指向终端、显示器424等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该设备410交互的终端通信，和/或与使得该设备410能与一个或多个其它计算终端进行通信的任何终端(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口422进行。并且，设备410还可以通过网络适配器420与一个或者多个网络(例如局域网(Local Area Network，LAN)，广域网(Wide Area Network，WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图5所示，网络适配器420通过总线416与设备410的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合设备410使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、终端驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、磁盘阵列(Redundant Arrays of Independent Disks，RAID)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理器414通过运行存储在存储装置426中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的并网逆变器的控制方法，该方法包括：

实时获取各周期的三相电网电压采样值，并将各周期的三相电网电压采样值转换为两相静止坐标系下的电网电压采样值；

根据上一周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值、三相电网电压空间矢量的变化角度以及预设数值关系，计算当前周期的两相静止坐标系下的电网电压预测值；其中，预设数值关系为当前周期的两相静止坐标系下的电网电压预测值与上一周期的两相静止坐标系下的电网电压值和三相电网电压空间矢量的变化角度之间的数值关系；

根据当前周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值与电网电压预测值之差的绝对值与预设电压值之间的数值关系，判断是否出现电网电压跌落；

根据判断结果对并网逆变器进行控制。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例所提供的并网逆变器的控制方法，该方法包括：

实时获取各周期的三相电网电压采样值，并将各周期的三相电网电压采样值转换为两相静止坐标系下的电网电压采样值；

根据上一周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值、三相电网电压空间矢量的变化角度以及预设数值关系，计算当前周期的两相静止坐标系下的电网电压预测值；其中，预设数值关系为当前周期的两相静止坐标系下的电网电压预测值与上一周期的两相静止坐标系下的电网电压值和三相电网电压空间矢量的变化角度之间的数值关系；

根据当前周期的两相静止坐标系下的电网电压采样值与电网电压预测值之差的绝对值与预设电压值之间的数值关系，判断是否出现电网电压跌落；

根据判断结果对并网逆变器进行控制。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是，但不限于是电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或终端上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，来连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。