逆变器并网电流直流分量调节方法、介质及设备与流程

本申请涉及逆变器，尤其是涉及一种逆变器并网电流直流分量调节方法、介质及设备。

背景技术：

1、并网逆变器通常通过调制波控制功率器件的导通与关断，将直流电转换为交流电并入电网。受采样电路零点漂移、电流传感器非理想特性、功率器件非理想特性以及驱动死区等因素影响，逆变器输出的并网电流中容易引入直流分量。并网电流中的直流分量过大会导致电网设备偏磁、发热以及电能质量下降等问题，因此需要通过控制算法对并网电流直流分量进行抑制。

2、现有技术中对并网电流直流分量进行抑制的方案主要分为两类：一类是采集逆变器输出交流电流瞬时值，求取平均值得到直流分量观测值，经调节器闭环反馈后，向逆变器调制波叠加直流偏移量，从而实现并网电流直流分量的抑制；另一类是采集并网前交流电流采样平均值作为零点基准，并网后将实时采样平均值与该基准进行对比，校准交流电流采样零点，以此消除采样零点漂移引入的直流分量。

3、对于前一类方案，直流偏移量通常整体叠加至调制波，校正精度受控制芯片pwm模块硬件分辨率约束。由于调制波占空比由pwm比较寄存器的最小步长决定，常规芯片仅能实现10ma级调节分辨率。若追求更高的直流分量抑制精度，则需要选配高精度pwm模块，会造成硬件成本上升，方案通用性较差。

4、对于后一类方案，虽然通过校准adc采样零点可以抑制直流分量，但该adc通道同时承担额定并网电流采样任务，其量程需要匹配额定工作电流。受量程约束，采样分辨率难以进一步提升，最终导致直流分量校正精度有限。

技术实现思路

1、本申请的其中一个目的在于提供一种能够解决上述背景技术中至少一个缺陷的逆变器并网电流直流分量调节方法。

2、本申请的另一个目的在于提供一种用于实施上述逆变器并网电流直流分量调节方法的计算机可读存储介质。

3、本申请的再一个目的在于提供一种用于实施上述逆变器并网电流直流分量调节方法的电子设备。

4、为达到上述的至少一个目的，本申请的一个方面提供了一种逆变器并网电流直流分量调节方法，包括如下步骤：在逆变器脱网状态下，对逆变器输出电流进行采样，获取直流分量基准值；在逆变器并网状态下，对逆变器输出电流进行实时采样，获取实时直流分量平均值；将实时直流分量平均值与直流分量基准值作差，得到直流分量差值；在每个工频周期内，将直流分量差值的绝对值与预设的死区阈值对比，若直流分量差值的绝对值超过死区阈值，根据直流分量差值的偏差方向对调制波附加值进行修正；在工频周期对应的多个开关周期中，选取部分开关周期将修正后的调制波附加值叠加于原始调制波，使得直流分量差值的绝对值逐渐收敛至小于等于死区阈值。

5、优选的，当直流分量差值的绝对值小于等于死区阈值时，将上一工频周期的调制波附加值直接作为当前工频周期修正后的调制波附加值；当直流分量差值的绝对值超过死区阈值时，根据直流分量差值的偏差方向对调制波附加值进行修正的过程为：若直流分量差值小于负的死区阈值，对上一工频周期的调制波附加值进行预设步长的单次累加，得到当前工频周期修正后的调制波附加值；若直流分量差值大于正的死区阈值，对上一工频周期的调制波附加值进行预设步长的单次累减，得到当前工频周期修正后的调制波附加值。

6、优选的，对于向原始调制波叠加调制波附加值的部分开关周期的选取包括如下过程：若调制波附加值大于零，在工频周期的正半周期，选取部分开关周期向原始调制波叠加调制波附加值；否则，在工频周期的负半周期选取部分开关周期向原始调制波叠加调制波附加值。

7、优选的，向原始调制波叠加调制波附加值的方式为：在以原始调制波波峰为中心的设定角度范围内，向原始调制波叠加修正后的调制波附加值。

8、优选的，向原始调制波叠加调制波附加值的方式为：在原始调制波到达由正到负的过零点之前的设定角度范围内，向原始调制波叠加修正后的调制波附加值；或者，在调制波经过由负到正的过零点之后的设定角度范围内向原始调制波叠加修正后的调制波附加值。

9、优选的，向原始调制波叠加调制波附加值的方式为：将原始调制波正半周期按照预设的角度值均分为多个子区间，在相互间隔的部分子区间内向原始调制波叠加修正后的调制波附加值。

10、优选的，向原始调制波叠加调制波附加值的方式为：按照预设的各工况下典型最优的开关周期排列组合序列，从工频周期对应的多个开关周期中选取对应的部分开关周期向原始调制波叠加修正后的调制波附加值。

11、优选的，直流分量基准值的获取过程为：在逆变器由脱网状态进行并网启机倒计时的过程中，对逆变器输出的交流电流进行采样；以逆变器的工频周期为窗口，对采样的交流电流进行均值运算，得到直流分量采样均值；在并网启机倒计时结束后，将低通滤波后的直流分量采样均值作为直流分量基准值。

12、本申请的另一个方面提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序；当所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的逆变器并网电流直流分量调节方法。

13、本申请的再一个方面提供了一种电子设备，包括处理器和存储器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序时，实现上述的逆变器并网电流直流分量调节方法。

14、与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

15、（1）本申请通过在逆变器脱网状态获取直流分量基准值，并在并网后将实时直流分量平均值与该基准值作差，能够有效消除采样通道零点漂移、硬件偏置等固定因素对直流分量检测的影响；同时设置死区阈值，仅在差值超出死区时进行调节，可避免频繁调节引起的控制抖动，提高直流分量调节的准确性和稳定性。

16、（2）本申请通过在一个工频周期内选取部分开关周期进行分散式脉冲补偿，利用多个开关周期的等效平均效果实现微小直流偏移输出，无需依赖高精度pwm硬件，即可突破单个pwm比较寄存器最小步长的直接限制，在提高直流分量调节分辨率的同时，降低硬件成本，通用性强。

17、（3）本申请通过在一个工频周期内选择不同的开关周期进行组合施加补偿，而非全部开关周期统一叠加，调节自由度高，能够在抑制并网电流直流分量的同时兼顾总谐波失真、无功精度等并网电能质量指标，避免直流分量调节对其他并网性能造成明显不利影响。

1.一种逆变器并网电流直流分量调节方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的逆变器并网电流直流分量调节方法，其特征在于，当直流分量差值的绝对值小于等于死区阈值时，将上一工频周期的调制波附加值直接作为当前工频周期修正后的调制波附加值；

3.如权利要求1所述的逆变器并网电流直流分量调节方法，其特征在于，对于向原始调制波叠加调制波附加值的部分开关周期的选取包括如下过程：

4.如权利要求3所述的逆变器并网电流直流分量调节方法，其特征在于，向原始调制波叠加调制波附加值的方式为：

5.如权利要求3所述的逆变器并网电流直流分量调节方法，其特征在于，向原始调制波叠加调制波附加值的方式为：

6.如权利要求3所述的逆变器并网电流直流分量调节方法，其特征在于，向原始调制波叠加调制波附加值的方式为：

7.如权利要求1所述的逆变器并网电流直流分量调节方法，其特征在于，向原始调制波叠加调制波附加值的方式为：

8.如权利要求1-7任一项所述的逆变器并网电流直流分量调节方法，其特征在于，直流分量基准值的获取过程为：

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-8任一项所述的逆变器并网电流直流分量调节方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序；当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-8任一项所述的逆变器并网电流直流分量调节方法。