光伏發(fā)電逆變技術(shù)的發(fā)展趨勢及解決方案

該主控制器包括主控制微控制器及輔助電路、 輔助控制微控制器及輔助電路、控制面板微控制器 及輔助電路、IGBT 開關(guān)檢測電路、雙端口隨機(jī)存取 存儲器和模擬信號偏置電路。

主控制微控制器與輔助控制微控制器之間采用 雙端口隨機(jī)存取存儲器連接，完成傳遞 IGBT 開關(guān) 檢測數(shù)據(jù)及軟啟動開關(guān)的數(shù)據(jù)， 相互傳遞通訊信息， 完成優(yōu)化控制功能。

IGBT 開關(guān)檢測電路與主控制微控制器和輔助 控制微控制器連接，使主控制微控制器及輔助控制 微控制器實時準(zhǔn)確的檢測所有 IGBT 開關(guān)的切換狀 態(tài)及關(guān)斷狀態(tài)，為主控制微控制器及輔助控制微控 制器提供可靠的開關(guān)狀態(tài)信息，使主控制微控制器 及輔助控制微控制器可準(zhǔn)確無誤的向九電平 IGBT 開關(guān)拓?fù)潆娐钒l(fā)出觸發(fā)信號，同時避免了開關(guān)切換 時的狀態(tài)混疊現(xiàn)象，保證 IGBT 開關(guān)有序的切換。 模擬信號偏置電路與主控制微控制器和輔助控 制微控制器連接，為主控制微控制器和輔助控制微 控制器提供被控電網(wǎng)的電壓及電流參數(shù)。

主控制微控制器及輔助電路包括主控制微控制 器芯片，用于接收由 PT、 CT 轉(zhuǎn)化后的信號而自動 檢測直流系統(tǒng)及電網(wǎng)的參數(shù)并動態(tài)的建立其數(shù)學(xué)模 型，計算直流系統(tǒng)運(yùn)行的所有參數(shù)并輸出相應(yīng)的指 令，控制輸出給電網(wǎng)的電壓為期望的九電平波形， 電流為完美無諧波的正弦波形，使逆變器與電網(wǎng)系 統(tǒng)功率因數(shù)趨于 1.0。

同時，主控制微控制器( MCU)和輔助控制微控制器( MCU)還與智能化軟啟動連接及反孤島運(yùn) 行控制部分相連，實時采集處理軟啟動開關(guān)兩側(cè)的 電流、電壓、頻率變量完成智能化軟啟動并網(wǎng)運(yùn)行 及主動反孤島式運(yùn)行的功能。2.4 智能化軟起動連接及反孤島運(yùn)行控制部分

晶閘管開關(guān)對逆變器輸出側(cè)和電網(wǎng)側(cè)電壓幅 值、大小、相位及頻率實時采集，不斷進(jìn)行比較，當(dāng)其達(dá)到允許誤差值范圍時，由控制器發(fā)出觸發(fā)信 號，控制相應(yīng)可控硅的門極。因為電壓幅值、相位 及頻率均為空間矢量，當(dāng)進(jìn)行比較時需要在三維空 間內(nèi)進(jìn)行，將其轉(zhuǎn)化成模糊集合更趨近于實際工程 情況，故此處使用數(shù)學(xué)模糊集合的概念對空間矢量 進(jìn)行替換，完成軟起動功能。

本逆變器采用人工智能主動式頻率負(fù)偏移方法。通過軟硬件將電路周期性地檢測出相鄰兩次電 網(wǎng)電壓過零點(diǎn)的時刻，計算出電網(wǎng)電壓的頻率 f，然 后在此頻率 f 的基礎(chǔ)上引入偏移量△ f，最后將頻率 ( f±△ f)作為輸出并網(wǎng)電流的給定頻率，并且在電 網(wǎng)電壓每次過零時使輸出并網(wǎng)電流復(fù)位。當(dāng)電網(wǎng)出 現(xiàn)故障時，光伏陣列經(jīng)逆變器的輸出的電流、電壓 發(fā)生畸變，且出現(xiàn)輸出頻率錯位變化。形成了給定 逆變器輸出的電流、電壓、頻率的正反饋，并超過頻率保護(hù)的上、下限值，從而是逆變器有效的檢測出系統(tǒng)故障。利用模糊數(shù)學(xué)的方法將已知的數(shù)據(jù)進(jìn)行狀態(tài)估計和處理，并實時與逆變器輸出的電壓、電流、頻率進(jìn)行比較，以達(dá)到與電網(wǎng)的主動式反孤島運(yùn)行，并網(wǎng)開關(guān)的智能化軟啟動連接，以及逆變器相應(yīng)的IGBT開關(guān)的優(yōu)化控制操作運(yùn)行。

結(jié)論

本文介紹的逆變器采用變基準(zhǔn)疊加技術(shù)的九電 平完美無諧波開關(guān)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潆娐?，使逆變出的電流波形滿足 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)要求，盡可能的減少諧波污染。逆變器的主控制器可通過實時檢測開關(guān)狀態(tài)，有效避免開關(guān)的混疊，提高 IGBT 開關(guān)的可靠性和易操作性。