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电压控制方法以及发电系统

文献发布时间:2023-06-19 18:29:06


电压控制方法以及发电系统

技术领域

本申请涉及电力技术领域,尤其涉及一种电压控制方法以及发电系统。

背景技术

随着新能源发电技术的发展,光伏/风力发电系统得到了更为广泛的应用。光伏/风力发电系统通常包括直流/直流(DC/DC)变换器以及直流/交流(DC/AC)变换器。DC/DC变换器的输出端连接DC/AC变换器的输入端,DC/AC变换器的输出端并入电网。当电网电压升高时,DC/AC变换器的输入电压同步升高,然而,由于DC/DC变换器与DC/AC变换器之间存在通信延迟,DC/DC变换器无法及时接收到DC/AC变换器的输入电压的变化信息,从而DC/DC变换器的输出电压无法根据DC/AC变换器的输入电压及时调节,影响光伏/风力发电系统的高电压穿越(High Voltage ride-through,HVRT)性能。

发明内容

鉴于上述问题,本申请提供一种电压控制方法以及发电系统,可以使得直流变换器的输出电压可以根据逆变器的输入电压及时调节,减少逆变器与直流变换器间通信延迟造成的信号延误,保证发电系统的高电压穿越性能。

第一方面,本申请提供一种电压控制方法,应用于发电系统。发电系统包括直流变换器、逆变器以及控制器。直流变换器包括直流变换电路以及输出电容。直流变换电路的输入端用于连接直流源。直流变换电路的第一输出端用于连接逆变器的第一输入端以及输出电容的第一端。直流变换电路的第二输出端用于连接逆变器的第二输入端以及输出电容的第二端。逆变器的输出端用于连接电网。电压控制方法由控制器执行。电压控制方法包括:检测直流变换器的输出功率。在直流变换器的输出功率值降低到小于或等于预设功率阈值时,控制直流变换电路对输出电容进行充电。在直流变换器与逆变器之间的电连接导通时,控制直流变换电路停止对输出电容充电,并根据当前的直流变换器的输出电压调整直流变换器的输出电压参考值,以根据输出电压参考值控制直流变换器的输出电压。本申请提供的电压控制方法,可以使得直流变换器的输出电压可以根据逆变器的输入电压及时调节,减少逆变器与直流变换器间通信延迟造成的信号延误,保证发电系统的高电压穿越性能。

结合第一方面,在一些可能的实现方式中,在直流变换器与逆变器之间的电连接导通时,控制直流变换电路停止对输出电容充电,包括:获取直流变换器的输出电压的变化速度。在变化速度降低到小于或等于预设速度时,控制直流变换电路停止对输出电容充电。本申请通过检测直流变换器的输出电压的变化速度降低到小于或等于预设速度,来控制直流变换电路停止对输出电容充电,从而使得直流变换器的输出功率传递到逆变器,从而使得逆变器在高电压穿越期间,持续稳定地向电网输出有功功率。

结合第一方面,在一些可能的实现方式中,电压控制方法还包括:接收控制信号,并根据控制信号更新输出电压参考值。其中,控制信号由逆变器生成,用于指示输出电压参考值。本申请通过接收逆变器传输的控制信号,从而根据控制信号指示的输出电压参考值,更新之前的输出电压参考值,可以更为准确地匹配电网的电压情况,提高发电系统的高电压穿越性能。

结合第一方面,在一些可能的实现方式中,电压控制方法还包括:接收控制信号,并根据控制信号调节直流变换器的输出电压。实时检测直流变换器的输出功率。其中,控制信号由逆变器根据电网的电压生成,用于指示直流变换器的输出电压。本申请通过实时检测直流变换器的输出功率,可以减少逆变器与直流变换器之间通信时延造成的影响,从而可以直接检测直流变换器的输出功率,而不必等待逆变器传输的控制信号,从而可以保证发电系统在高电压穿越期间持续稳定地输出有功功率。

结合第一方面,在一些可能的实现方式中,控制直流变换电路对输出电容进行充电,包括:控制直流变换电路以恒流方式或恒功率方式对输出电容进行充电。本申请通过以恒流方式或恒功率方式对输出电容进行充电,可以快速提升直流变换器的输出电压,从而使得直流变换器与逆变器之间的电连接导通,以使得逆变器在高电压穿越期间快速稳定地向电网输出有功功率。

第二方面,本申请提供一种发电系统,发电系统包括直流变换器、逆变器以及控制器,直流变换器包括直流变换电路以及输出电容,直流变换电路的输入端用于连接直流源,直流变换电路的第一输出端用于连接逆变器的第一输入端以及输出电容的第一端,直流变换电路的第二输出端用于连接逆变器的第二输入端以及输出电容的第二端,逆变器的输出端用于连接电网,控制器用于:检测直流变换器的输出功率。在直流变换器的输出功率值降低到小于或等于预设功率阈值时,控制直流变换电路对输出电容进行充电。在直流变换器与逆变器之间的电连接导通时,控制直流变换电路停止对输出电容充电,并根据当前的直流变换器的输出电压调整直流变换器的输出电压参考值,以根据输出电压参考值控制直流变换器的输出电压。

结合第二方面,在一些可能的实现方式中,直流控制器还用于:获取直流变换器的输出电压的变化速度。在变化速度降低到小于或等于预设速度时,控制直流变换电路停止对输出电容充电。

结合第二方面,在一些可能的实现方式中,直流控制器还用于:接收控制信号,并根据控制信号更新输出电压参考值。其中,控制信号由逆变器生成,用于指示输出电压参考值。

结合第二方面,在一些可能的实现方式中,直流控制器还用于:接收控制信号,并根据控制信号调节直流变换器的输出电压。在电网的电压超过电压阈值时,检测直流变换器的输出功率。其中,控制信号由逆变器根据电网的电压生成,用于指示直流变换器的输出电压。

结合第二方面,在一些可能的实现方式中,发电系统还包括开关元件,开关元件的第一端电连接直流变换器的第一输出端,开关元件的第二端电连接逆变器的第一输入端,在开关元件的第二端的电压与开关元件的第一端的电压的差值大于预设值时,开关元件断开,控制器控制直流变换电路对输出电容进行充电。本申请通过设置开关元件,可以使得在多个逆变器并联连接的应用场景下,当其中一个或多个逆变器发生故障时,将发生故障的逆变器与其他逆变器解耦,以防止故障扩散,提高发电系统工作的可靠性。

结合第二方面,在一些可能的实现方式中,开关元件导通时,控制器控制直流变换电路停止对输出电容进行充电。

结合第二方面,在一些可能的实现方式中,开关元件为二极管。

结合第二方面,在一些可能的实现方式中,直流源为光伏组件,发电系统构成光伏发电系统。

另外,第二方面中任一种可能的实现方式所带来的技术效果可参见第一方面中不同实现方式所带来的技术效果,此处不再赘述。

附图说明

图1为本申请提供的发电系统的一种结构图。

图2为本申请提供的发电系统的另一种结构示意图。

图3为本申请提供的发电系统的又一种结构示意图。

图4为本申请提供的发电系统的又一种结构示意图。

图5为本申请提供的电压控制方法的流程图。

图6为本申请提供的直流变换器的信号时序图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

可理解的,本申请中所描述的连接关系指的是直接或间接连接。例如,A与B连接,既可以是A与B直接连接,也可以是A与B之间通过一个或多个其它电学元器件间接连接。例如可以是A与C直接连接,C与B直接连接,从而使得A与B之间通过C实现了连接。还可理解的,本申请中所描述的“A连接B”可以是A与B直接连接,也可以是A与B通过一个或多个其它电学元器件间接连接。

在本申请的描述中,除非另有说明,“/”表示“或”的意思,例如,A/B可以表示A或B。本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。

在本申请的描述中,“第一”、“第二”等字样仅用于区别不同对象,并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。此外,术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。

下面结合附图来对本申请的技术方案作进一步的详细描述。

随着新能源发电技术的发展,光伏/风力发电系统得到了更为广泛的应用。光伏/风力发电系统通常包括直流/直流(DC/DC)变换器以及直流/交流(DC/AC)变换器,DC/DC变换器的输出端连接DC/AC变换器的输入端。其中,当光伏/风力发电系统为并网逆变系统时,即光伏/风力发电系统的输出电能并入电网,也即DC/AC变换器的输出端并入电网。当电网电压升高时,光伏/风力发电系统需要保证其高电压穿越(High Voltage ride-through,HVRT)性能。其中,HVRT是指电网电压升高时,在一定的电压升高范围和时间间隔内,光伏/风力发电系统能够保证不脱网连续运行。也即,光伏/风力发电系统在一定的电压升高范围和时间间隔内,需要向电网快速稳定输出有功功率,以应对电网电压升高的情况。其中,有功功率是指单位时间内光伏/风力发电系统实际发出或消耗的交流电能量,也即交流电周期内的平均功率。若需要向电网快速稳定输出有功功率,则需要调节DC/DC变换器的输出功率或输出电压。然而,当电网电压升高时,DC/AC变换器的输入电压也需要升高,以避免DC/AC变换器脱网。由于DC/DC变换器与DC/AC变换器之间存在通信延迟,DC/DC变换器无法及时接收到DC/AC变换器的输入电压的变化信息,从而DC/DC变换器的输出电压无法根据DC/AC变换器的输入电压及时调节,影响光伏/风力发电系统的高电压穿越性能。

由此,本申请提供一种电压控制方法以及发电系统发电系统,可以使得DC/DC变换器的输出电压可以根据DC/AC变换器的输入电压及时调节,保证光伏/风力发电系统的高电压穿越性能。

请参阅图1,图1为本申请提供的发电系统100的一种结构图。发电系统100包括直流源11、直流变换器12、二极管D1、逆变器13以及控制器15。其中,直流变换器12为DC/DC变换器,逆变器13为DC/AC变换器。直流变换器12包括直流变换电路121以及电容C1,逆变器13包括逆变电路131以及电容C2。控制器15包括直流控制器122以及逆变控制器132。

直流源11的输出端电连接直流变换器12的输入端。直流源11用于提供直流电,以为直流变换器12供电。

可以理解,直流源11提供给直流变换器12的电能可以由其他能源转换而来,本申请对直流源11的电能来源不做任何限制。发电系统100的类型可由直流源11的类型确定。例如,当发电系统100为光伏发电系统时,直流源11为光伏(photovoltaic,PV)组件或光伏组串,用于接收太阳能,并将太阳能转换为电能,以输出直流电给直流变换器12。其中,光伏组件为由太阳能电池片串联或并联封装而成的直流电源,光伏组串为由多个光伏组件通过正负极串联连接而成的直流电源。在另一些实施方式中,直流源11可以为电池,通过电池输出直流电,以为直流变换器12供电。

直流变换器12的输出端通过二极管D1电连接逆变器13的输入端。其中,直流变换电路121用于接收直流源11输出的直流电,并将直流电进行转换,以对逆变器13供电。在一些实施方式中,变换电路121可以包括BOOST电路、BUCK电路、BUCK-BOOST电路中的任一种,或者以上电路的组合。例如,典型的BOOST电路利用一个全控型开关管和一个续流二极管加上电感、电容构成的直流/直流升压电路,通过调制控制开关管导通与截止状态转换的控制信号(例如脉宽调制(pulse width modulation,PWM)信号)实现BOOST电路的电压转换功能。

在一些实施方式中,直流变换器12工作于最大功率点跟踪(Maximum Power PointTracking,MPPT)模式。其中,MPPT模式是指直流变换器12通过控制直流源11的输出电压,使得直流源11以最大功率输出直流电,以实现直流源11的输出能力最大化。具体地,直流控制器122可以检测直流源11的输出电压,并根据直流源11的输出电压进一步调节直流源11的输出电压,以使得直流源11输出最大功率。

二极管D1的阳极电连接直流变换器12的输出端,二极管D1的阴极电连接逆变器13的输入端。二极管D1用于防止故障扩散。例如,在多个逆变器13并联连接的应用场景下,如图4所示,当其中一个或多个逆变器13发生故障(例如,短路故障)时,二极管D1可以将发生故障的一个或多个逆变器13与其他逆变器13隔离开来,从而将发生故障的一个或多个逆变器13与其他逆变器13解耦,做到故障的最小化隔离,阻止故障扩散,提高了发电系统100工作的可靠性。

可以理解,在一些实施方式中,发电系统100可不包括二极管D1,只要逆变器13与直流变换器12隔离设置即可。例如,逆变器13与直流变换器12可以分别设置于不同的设备中,且该不同的设备地理位置相隔较远。在另一些实施方式中,二极管D1也可以由其他半导体或开关元件替换。例如,三极管、MOS管、受控开关等。

电容C1的两端分别电连接直流变换电路121的两个输出端,且电容C1的其中一端电连接二极管D1的阳极。可以理解,电容C1为直流变换器12的输出电容,用于对直流变换器12的输出电压进行滤波,以降低直流变换器12的输出电压的电压纹波,从而使得直流变换器12的输出电压更为平滑。

电容C2的两端分别电连接逆变电路131的两个输入端,且电容C1的其中一端电连接二极管D1的阴极。可以理解,电容C2为逆变器13的输入电容,用于对逆变器13的输入电压进行滤波。

逆变器13中的逆变电路131用于将直流变换器12输出的直流电转换为交流电,并将交流电并入电网14。其中,逆变电路131可以包括功率转换系统(Power ConversionSystem,PCS)、直流转交流(Direct Current to Alternating Current,DC/AC)变换电路等。

控制器15用于控制直流变换器12以及逆变器13的运行。例如,逆变控制器132用于获取电网14的电气参数信息,并根据电气参数信息生成控制信号,以控制逆变电路131的输入电压以及直流变换电路121的输出电压。其中,逆变控制器132以通信方式将控制信号传输到直流控制器122,直流控制器122根据控制信号生成输出电压参考值,以控制直流变换电路121的输出电压。在一些实施方式中,逆变控制器132可以与直流控制器122进行无线通信。可以理解,本申请不对逆变控制器132与直流控制器122的通信方式作任何限定。

可以理解,本申请提供的直流控制器122可以检测直流变换器12的输出功率,并在直流变换器12的输出功率值降低到小于或等于预设功率阈值时,控制直流变换电路121对电容C1进行充电。

可以理解,当发生高电压穿越时,电网14的电压升高,逆变器13的输入端电压也需要升高,从而使得二极管D1的阴极处电压大于二极管D1的阳极处电压,二极管D1反向截止,直流变换器12与逆变器13之间的电连接断开,直流变换器12的输出功率下降,使得逆变器13在高电压穿越期间无法向电网14输出有功功率,从而无法保证逆变器13能够不脱网连续运行。然而,若通过逆变控制器132将高电压穿越的状态信息,以及直流变换电路121的输出电压对应的控制信号,以通信方式传递到直流控制器122,由于通信时延,高电压穿越的状态信息以及直流变换电路121的输出电压对应的控制信号可能无法及时传递到直流控制器122,导致直流变换电路121无法及时根据电网14的电压变化调节器输出功率,使得逆变器13不能及时在高电压穿越期间向电网14提供有功功率。

另外,当二极管D1反向截止时,直流变换器12的输出电流明显下降,也即直流变换器12的输出功率明显下降。因此,当直流变换器12的输出功率小于或等于预设功率阈值时,二极管D1截止,且需要调节直流变换器12的输出电压。

而,若需使得二极管D1导通,则需使得二极管D1的阳极电压大于阴极电压,也即直流变换器12的输出电压大于逆变器13的输入电压。因此,在直流变换器12的输出功率小于或等于预设功率阈值时,通过对电容C1进行充电,可以升高直流变换器12的输出电压,也即升高二极管D1的阳极电压。

在一些实施方式中,对电容C1进行充电可以为通过恒流方式对电容C1进行充电,也可以为通过恒功率方式对电容C1进行充电,本申请对电容C1的充电方式不做任何限定。

可以理解,直流控制器122可以在直流变换器12与逆变器13之间的电连接导通时,控制直流变换电路121停止对电容C1充电。在一些实施例中,直流控制器122可以通过获取直流变换器12的输出电压的变化速度(即输出电压的斜率值),在直流变换器12的输出电压的斜率值小于或等于预设斜率值时(即直流变换器12的输出电压的变化速度小于或等于预设速度时),直流控制器122控制直流变换电路121停止对电容C1充电。

可以理解,当直流控制器122检测到直流变换器12的输出功率小于或等于预设功率阈值时,控制直流变换电路121对电容C1进行充电,以快速提升直流变换器12的输出电压,从而提升直流变换器12的输出功率。其中,直流控制器122可以控制直流变换电路121以恒流方式或者恒功率方式对电容C1进行充电。

直流变换电路121对电容C1进行充电时,直流变换器12的输出电压不断变大,当直流变换器12的输出电压大于逆变器13的输入电压时,二极管D1即可导通。然而,当二极管处于截止状态时,直流变换器12无法获取到逆变器13的输入电压值,也即,逆变器13的输入电压值无法作为直流变换器12的输出电压的比较基准。

由于二极管D1在导通后,直流变换器12的输出电容(即电容C1)与逆变器13的输入电容(即电容C2)并联连接,直流变换器12的输出电压的增长速度变缓,因此,直流变换器12可以获取直流变换器12的输出电压的变化速度(即直流变换器12的输出电压的斜率值),并在变化速度降低到小于或等于预设速度时,控制直流变换电路121停止对电容C1充电。

可以理解,在本申请实施例中,在直流变换器12与逆变器13之间的电连接导通后,直流控制器122还可以根据目前直流变换器12的输出电压调整输出电压参考值,并根据输出电压参考值控制直流变换器12的输出电压。在直流变换器12的输出电压的斜率值小于或等于预设斜率值时,二极管D1导通。为保证二极管D1稳定的导通状态,直流变换器12在其输出电压的斜率值小于或等于预设斜率值时,根据当前的直流变换器12的输出电压调整直流变换器12的输出电压参考值。示例地,直流变换器12的输出电压参考值可以为当前的直流变换器12的输出电压与预设参考电压值之和。例如,预设参考值可以为10V、20V等。

可以理解,通过根据输出电压参考值控制直流变换器12的输出电压,可以使得二极管D1稳定导通,使得逆变器13在高电压穿越期间保持有功功率输出,保证了发电系统100的高电压穿越性能。

在一些实施方式中,当直流控制器122以通信方式接收到逆变控制器132传输的控制信号时,可以根据控制信号的指示,再次调节直流变换器12的输出电压,使得直流变换器12的输出电压更为准确,更匹配电网14的电压情况,从而提高发电系统100的高电压穿越性能。

请参阅图2,图2所示为本申请提供的发电系统101的结构示意图。如图2所示,发电系统101与图1中发电系统100的区别在于:发电系统101包括多个直流变换器12,多个直流变换器12分别与多个直流源11电连接,且多个直流变换器12并联连接。

请参阅图3,图3所示为本申请提供的发电系统102的结构示意图。如图3所示,发电系统101与图1中发电系统100的区别在于:发电系统101包括多个逆变器13,且多个逆变器13并联连接。

请参阅图4,图4所示为本申请提供的发电系统103的结构示意图。如图4所示,发电系统101与图1中发电系统100的区别在于:发电系统101包括多个直流变换器12以及多个逆变器13,多个直流变换器12分别与多个直流源11电连接,且多个直流变换器12并联连接,多个逆变器13并联连接。

基于上述的发电系统100、101、102、103,本申请提供一种电压控制方法,可以使得直流变换器12的输出电压根据逆变器13的输入电压及时调节,保证发电系统100、101、102、103的高电压穿越性能。

请参阅图5,图5所示为本申请提供的电压控制方法的流程图。电压控制方法可用于对直流变换器12的输出电压进行控制。下面以发电系统100为例,说明本申请提供的电压控制方法。

如图5所示,本申请提供的电压控制方法包括以下步骤:

步骤S1:检测直流变换器12的输出功率。

步骤S2:在直流变换器12的输出功率小于或等于预设功率阈值时,控制直流变换电路121对电容C1进行充电。

步骤S3:在直流变换器12与逆变器13之间的电连接导通时,控制直流变换电路121停止对电容C1进行充电,并根据当前的直流变换器12的输出电压调整直流变换器12的输出电压参考值。

步骤S4:根据输出电压参考值控制直流变换器12的输出电压。

可以理解,在本申请实施例中,电压控制方法中的步骤可以由控制器12执行,例如,电压控制方法可以由直流控制器122执行,具体可参阅图1-图4中有关直流控制器122的描述,在此不再赘述。

可以理解,如图5所示,在一些实施例中,电压控制方法还包括:

步骤S5:接收控制信号,并根据控制信号更新输出电压参考值。

可以理解,控制信号可以由逆变器13中的逆变控制器132根据电气参数信息生成,控制信号用于控制直流变换电路121的输出电压。其中,逆变控制器132以通信方式将控制信号传输到直流控制器122,直流控制器122根据接收到的控制信号更新输出电压参考值,从而根据更新后的输出电压参考值控制直流变换器12的输出电压,使得直流变换器12的输出电压更匹配电网14的电压情况,从而提高发电系统100的高电压穿越性能。

由此,本申请的电压控制方法,无需依赖逆变器13以通信方式向直流变换器12传递高电压穿越的信息,控制方式简单,能够在高电压穿越期间快速提升直流变换器12的输出电压,以保证发电系统100的高电压穿越性能。

在一些实施方式中,本申请提供的电压控制方法除包括图5所示的步骤S1-S4,或S1-S5外,还可以包括以下步骤:

步骤S6:接收控制信号,并根据控制信号调节直流变换器12的输出电压。

可以理解,直流控制器122可以根据控制信号生成输出电压参考值,在一些实施方式中,直流变换电路121可以根据输出电压参考值调节自身的输出电压。

在电网14的电压超过电压阈值时,由于逆变控制器132控制逆变器13的输入电压升高,而直流变换器12的输出电压不变,二极管D1断开,直流变换器12的输出功率降低。因此,为了减少逆变控制器132与直流控制器122之间通信时延造成的影响,直流控制器122可以直接检测直流变换器12的输出功率,而不必等待逆变控制器132传输的控制信号,从而可以保证发电系统100在高电压穿越期间持续稳定地输出有功功率。

下面继续以图1所示发电系统100中电网14的额定电压为800V,高电压穿越期间电网14的电压为960V为例,详细说明本申请提供的电压控制方法。

当电网14的电压为额定电压800V时,逆变控制器132根据电网14的电压800V控制逆变电路131的输入电压为1200V,且以通信方式传输控制信号到直流控制器122。直流控制器122控制直流变换器12工作于MPPT模式,并接收到控制信号。直流控制器122根据控制信号生成输出电压参考值。

在一些实施方式中,直流变换器12可以根据输出电压参考值调节自身的输出电压。例如,直流变换器12调节自身的输出电压为1230V。在另一些实施方式中,直流变换器12也可以根据其他条件调节自身的输出电压。也即,此时直流变换器12的输出电压可以由包括直流控制器122的电压环路控制,也可以由其他环路控制。本申请对处于非高电压穿越期间的直流变换器12的输出电压的控制方式不做任何限定。

当电网14的电压升高至960V时,逆变控制器132根据电网14的电压960V控制逆变电路131的输入电压升高为1357V,即二极管D1的阴极电压为1357V。此时二极管D1断开,即直流变换器12与逆变器13之间的电连接断开,直流变换器12的输出功率降至零,使得逆变器13无法向电网14持续输出有功功率。

直流控制器122检测到直流变换器12的输出功率小于或等于预设功率阈值时,对电容C1进行充电。例如,直流控制器122以恒定功率10kW对电容C1进行充电。可以理解,对电容C1进行充电可以升高直流变换器12的输出电压,也即升高二极管D1的阳极电压,以恢复导通直流变换器12与逆变器13之间的电连接。

直流控制器122通过检测到直流变换器12的输出电压的斜率值小于或等于预设斜率值时,逆变器13可以向电网14持续输出有功功率。

在直流变换器12与逆变器13之间的电连接重新导通后,直流控制器122控制直流变换电路121停止对电容C1充电,并将当前直流变换器12的输出电压加上20V调整为直流变换器12的输出电压参考值。可以理解,二极管D1导通后,直流控制器122的输出电压近似等于逆变电路131的输入电压1357V,因此,直流控制器122将1377V调整为直流变换器12的输出电压参考值,直流变换电路121根据输出电压参考值调节自身的输出电压。例如,直流变换电路121调节自身的输出电压为1377V。在直流控制器122接收到控制信号之前,直流变换器12的输出电压保持在1377V,可以保证在高电压穿越期间,逆变器13向电网14持续输出有功功率。

在直流控制器122接收到控制信号之后,直流控制器122根据控制信号调节直流变换器12的输出电压为控制信号指示的新的输出电压参考值,以保证发电系统100的高电压穿越的性能稳定性。

请参阅图6,图6所示为本申请提供的直流变换器12的信号时序图。

如图6所示,在t1时刻之前,电网14的电压值正常,未发生高电压穿越。可以理解,图6中电网14的电压为有效值。直流变换器12工作于MPPT模式,此时,直流变换器12的输出功率由负载侧(即逆变器13)控制。逆变控制器132将直流变换电路121的输出功率对应的控制信号,以通信方式传递到直流控制器122,直流控制器122根据控制信号控制直流变换器12的输出功率。

在t1时刻,电网14的电压突增,即发生了高电压穿越。此时,逆变器13的输入端电压同步升高,二极管D1反向截止,逆变器13输出的有功功率下降,直流变换器12的输出功率也下降。例如,直流变换器12的输出功率降至零。

在t2时刻,直流控制器122可以检测到直流变换器12的输出功率小于或等于预设功率阈值,并控制变换电路121对电容C1进行充电。因此,直流变换器12的输出电压上升。

在t3时刻,直流变换器12的输出电压上升到二极管D1的导通电压阈值,二极管D1导通,此时直流变换器12的输出电容(即电容C1)与逆变器13的输入电容(即电容C2)并联连接。

在t3-t4时刻,直流变换器12的输出电压的增长速度变缓。直流控制器122控制直流变换电路121停止对C1充电,并根据此时直流变换器12的输出电压,调整直流变换器12的输出电压参考值。

在t4时刻,直流控制器122根据输出电压参考值控制直流变换电路121的输出电压,以使得二极管D1稳定导通。

在t5时刻,直流控制器122接收到控制信号,并根据控制信号更新输出电压参考值。

可以理解,在一些实施例中,本申请提供的直流控制器122包括一种能够按照事先设定或存储的指令,自动进行数值计算和/或信息处理的终端,其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路、可编程门阵列、数字处理器及嵌入式设备等。在一些实施例中,直流控制器122或逆变控制器132还包括存储器,存储器用于存储程序代码和各种数据。存储器可以包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存储器(Random Access Memory,RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory,EPROM)、一次可编程只读存储器(One-timeProgrammable Read-Only Memory,OTPROM)、电子擦除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory,CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

在一些实施方式中,直流控制器122以及逆变控制器132可以包括集成电路,例如可以包括单个封装的集成电路,也可以包括多个相同功能或不同功能封装的集成电路,包括微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。直流控制器122以及逆变控制器132通过运行或执行存储在存储器内的程序或者模块,以及调用存储在存储器内的数据,以执行各种功能和处理数据。

上述以软件功能模块的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,终端,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例方法的部分。

存储器中存储有程序代码,且直流控制器122以及逆变控制器132可调用存储器中存储的程序代码以执行相关的功能。在本申请的一个实施例中,存储器存储多个指令,多个指令被直流控制器122所执行,以执行电压控制方法。示例地,直流控制器122对上述指令的具体实现方法可参考图5对应实施例中相关步骤的描述,在此不赘述。

本技术领域的普通技术人员应当认识到,以上的实施方式仅是用来说明本申请,而并非用作为对本申请的限定,只要在本申请的实质精神范围之内,对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本申请要求保护的范围之内。

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