一种储能逆变器直流分量调节控制方法、装置与流程

1.本发明涉及逆变器技术领域，具体为一种储能逆变器直流分量调节控制方法、装置。


背景技术：

2.随着近年光伏储能逆变器行业的快速发展，在基本国情下，储能逆变器占据了越来越重要的地位。光伏储能逆变器中有明确规定：dci直流分量，被严格要求，即要求dci直流分量小于额定电流的5
‰
。储能逆变器并网馈入电流，电流adc采样值理论上是没有dci直流分量的，如图1中a的情况，但实际情况下，电流采样可能会因为传感器、调理电路以及控制驱动不对称等因素影响而出现图1中b和c的情况，这样就会出现正负dci直流分量，若dci直流分量的误差超过规定要求的话，就会引起电网系统内的负载设备尤其是变压器直流偏磁，从而造成损坏。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明提供了一种储能逆变器直流分量调节控制方法、装置，其可将直流电流输出含量dci指标控制在5
‰
内，符合光伏标准，也有效保护了负载设备。
4.其技术方案是这样的，一种储能逆变器直流分量调节控制方法，其特征在于：其包括以下步骤：
5.获取所述储能逆变器输出的电网电压和电网电流信号；
6.在一个工频周期内对电网电流累计求和后进行平均值处理；
7.将处理后的电网电流经过低通滤波处理后送入pi控制器，经过限值处理后得到dci直流偏置量，并将dci直流偏置量输出反馈至adc中断采样模块中进行补偿调节，从而实现对dci的控制。
8.进一步地，通过dci直流偏置量对所述adc中断采样模块中采样获取的电网电流进行补偿调节，实现对dci直流分量的补偿调节控制；所述adc中断采样模块输出至中断环路控制模块，以生成pwm脉冲信号，随后将pwm脉冲信号送至中断调制控制模块中，以实现脉宽调制spwm驱动控制；
9.进一步地，在每个工频周期的起始过零点处时启动对电网电流累计求和，随后在下一工频周期的起始过零点处时结束求和，获得n个点的求和值，计算出的平均值即为dci直流平均分量idci_avg，具体公式：其中，n为所述adc中断采样模块的电流采样次数，n≥1。
10.一种储能逆变器直流分量调节控制装置，其包括储能逆变器，adc中断采样模块采样获取所述储能逆变器输出的电网电压和电网电流信号，其特征在于：其还包括dci补偿控制模块，所述dci补偿控制模块连接于所述储能逆变器、adc中断采样模块之间，用于获取所述储能逆变器输出的电网电压和电网电流信号而获得dci直流偏置量，并将dci直流偏置量
反馈至所述adc中断采样模块，实现对dci直流分量的补偿调节控制。
11.进一步地：
12.其还包括中断环路控制模块，与所述adc中断采样模块相连接，用于生成pwm脉冲信号；
13.中断调制控制模块，与所述中断环路控制模块相连接，用于实现脉宽调制spwm驱动控制。
14.本发明的有益效果是，其将获取的电网电流信号，在一个工频周期内进行求和平均值处理以获得dci直流偏置量，获得的dci直流偏置量反馈给adc中断采样模块电流采样补偿输出，不仅实现了闭环对dci直流分量的补偿调节控制，且可将直流电流输出含量dci指标控制在5
‰
内，符合光伏标准，也有效保护了负载设备，具有较好的经济使用价值。
附图说明
15.图1是光伏储能逆变器中adc电流采样曲线图；
16.图2是本发明的结构框图；
17.图3是本发明dci补偿控制模块中对电网电流的补偿控制图；
18.图4是本发明实施例中的相位曲线图；
19.图5是本发明实施例中未补偿调节时dci直流分量的曲线图；
20.图6是本发明实施例中补偿调节后dci直流分量的曲线图。
具体实施方式
21.如图2、图3所示，本发明一种储能逆变器直流分量调节控制方法，其包括以下步骤：
22.adc中断采样模块、dci补偿控制模块均获取得到储能逆变器输出的电网电压vac和电网电流信号iac；
23.在dci补偿控制模块中的一个pll工频周期内对电网电流iac累计求和后进行平均值处理，得到dci直流平均分量idci_avg；
24.将dci直流平均分量idci_avg经过低通滤波处理后送入pi控制器，经过限值处理后得到dci直流偏置量，并将dci直流偏置量输出反馈至adc中断采样模块中进行补偿调节，从而实现闭环对dci直流分量的控制，即通过补偿电流adc采样值来达到控制电流正负半波adc不对称度来实现dci的控制。
25.通过dci直流偏置量对adc中断采样模块中采样获取的电网电流iac进行补偿调节，实现对dci直流分量的补偿调节控制的效果；adc中断采样模块输出至中断环路控制模块，以生成pwm脉冲信号，随后将pwm脉冲信号送至中断调制控制模块中，以实现脉宽调制spwm驱动控制，可进一步改善电网电流的控制输出，实现了dci闭环控制的目的。
26.在每个工频周期的起始过零点处时启动对电网电流iac累计求和，随后在下一工频周期的起始过零点处时结束求和，获得n个点的求和值，计算出的平均值即为dci直流平均分量idci_avg，具体公式：其中，n为adc中断采样模块的电流采样次数，n≥1。
27.一种储能逆变器直流分量调节控制装置，其包括储能逆变器，adc中断采样模块采样获取储能逆变器输出的电网电压vac和电网电流信号iac，其还包括dci补偿控制模块，dci补偿控制模块连接于储能逆变器、adc中断采样模块之间，用于获取储能逆变器输出的电网电压vac和电网电流信号iac而获得dci直流偏置量，并将dci直流偏置量反馈至adc中断采样模块，实现对dci直流分量的补偿调节控制的效果。
28.其还包括中断环路控制模块，与adc中断采样模块相连接，用于生成pwm脉冲信号；中断调制控制模块，与中断环路控制模块相连接，用于实现脉宽调制spwm驱动控制。
29.图3中，pll锁相环，用于控制dci补偿控制模块获取的电网电压信号vac的频率和相位。
30.dci_out作为dci补偿控制模块的输出量，本实施例中即指dci直流偏置量。
31.如图4、图5、图6所示，dci补偿控制模块中电网电压vac经过pll输出相位角度，则在一个周期的起始过零点1处时启动对电网电流iac累计求和，在下一工频周期的起始过零点2处时结束求和，获得n个点的求和值，并计算出平均值；如设置10khz中断处理，以50hz举例，n为200；dci直流平均分量idci_avg经过200hz低通滤波处理后送入控制器pi，经过限值处理后得到dci直流偏置量，并将dci直流偏置量反馈给adc中断采样模块中的电网电流iac，即通过电网电流iac减去dci直流偏置量后输出至中断环路控制模块，从而实现了对dci直流分量的补偿调节控制的效果。
32.图5中，未补偿调节的dci直流分量达到180ma左右，图6中，经过闭环控制后的dci直流分量误差可以控制在20ma以内，达到1.2
‰
，可将直流电流输出含量dci指标控制在5
‰
内。
33.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
34.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。