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(kāi)關(guān)檢測電路、雙端口隨機存取 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 雙端口隨機存取存儲器連接，完成傳遞 IGBT 開(kāi)關(guān) 檢測數據及軟啟動(dòng)開(kāi)關(guān)的數據， 相互傳遞通訊信息， 完成優(yōu)化控制功能。

IGBT 開(kāi)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(shí)時(shí)準確的檢測所有 IGBT 開(kāi)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(kāi)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確無(wú)誤的向九電平 IGBT 開(kāi)關(guān)拓撲電路發(fā)出觸發(fā)信號，同時(shí)避免了開(kāi)關(guān)切換 時(shí)的狀態(tài)混疊現象，保證 IGBT 開(kāi)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。

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 轉化后的信號而自動(dòng) 檢測直流系統及電網(wǎng)的參數并動(dòng)態(tài)的建立其數學(xué)模 型，計算直流系統運行的所有參數并輸出相應的指 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(wú)諧波的正弦波形，使逆變器與電網(wǎng)系 統功率因數趨于 1.0。

同時(shí)，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(dòng)連接及反孤島運 行控制部分相連，實(shí)時(shí)采集處理軟啟動(dòng)開(kāi)關(guān)兩側的 電流、電壓、頻率變量完成智能化軟啟動(dòng)并網(wǎng)運行 及主動(dòng)反孤島式運行的功能。2.4 智能化軟起動(dòng)連接及反孤島運行控制部分

晶閘管開(kāi)關(guān)對逆變器輸出側和電網(wǎng)側電壓幅 值、大小、相位及頻率實(shí)時(shí)采集，不斷進(jìn)行比較，當其達到允許誤差值范圍時(shí)，由控制器發(fā)出觸發(fā)信 號，控制相應可控硅的門(mén)極。因為電壓幅值、相位 及頻率均為空間矢量，當進(jìn)行比較時(shí)需要在三維空 間內進(jìn)行，將其轉化成模糊集合更趨近于實(shí)際工程 情況，故此處使用數學(xué)模糊集合的概念對空間矢量 進(jìn)行替換，完成軟起動(dòng)功能。

本逆變器采用人工智能主動(dòng)式頻率負偏移方法。通過(guò)軟硬件將電路周期性地檢測出相鄰兩次電 網(wǎng)電壓過(guò)零點(diǎn)的時(shí)刻，計算出電網(wǎng)電壓的頻率 f，然 后在此頻率 f 的基礎上引入偏移量△ 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(guò)零時(shí)使輸出并網(wǎng)電流復位。當電網(wǎng)出 現故障時(shí)，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(guò)頻率保護的上、下限值，從而是逆變器有效的檢測出系統故障。利用模糊數學(xué)的方法將已知的數據進(jìn)行狀態(tài)估計和處理，并實(shí)時(shí)與逆變器輸出的電壓、電流、頻率進(jìn)行比較，以達到與電網(wǎng)的主動(dòng)式反孤島運行，并網(wǎng)開(kāi)關(guān)的智能化軟啟動(dòng)連接，以及逆變器相應的IGBT開(kāi)關(guān)的優(yōu)化控制操作運行。

結論

本文介紹的逆變器采用變基準疊加技術(shù)的九電 平完美無(wú)諧波開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò )拓撲電路，使逆變出的電流波形滿(mǎn)足 IEEE 標準要求，盡可能的減少諧波污染。逆變器的主控制器可通過(guò)實(shí)時(shí)檢測開(kāi)關(guān)狀態(tài)，有效避免開(kāi)關(guān)的混疊，提高 IGBT 開(kāi)關(guān)的可靠性和易操作性。