母线电压控制方法、母线平衡控制方法及其系统与流程

1.本发明实施方式涉及逆变器领域，特别是涉及母线电压控制方法、母线平衡控制方法及其系统。


背景技术：

2.近年来，以光伏、风电为代表的新能源发电系统得到迅速发展，对于光伏逆变器其往往由升压变换器和逆变器两部分组成，这两部分依靠母线电容连接。而母线电容电压是关键控制变量，其对系统的适应性及系统效率均会存在影响。
3.为了适应更高电压等级，并网逆变器多采用三电平逆变器以降低开关器件电压应力，如中性点钳位三电平变换器。三电平逆变器不同于两电平逆变器，其存在正母线电压和负母线电压。在实际应用过程中，正负母线电压可能存在纹波或不平衡等问题，因此只设计总母线电压满足系统适应性要求往往是不够的，还需要对正负母线电压进行设计。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的一个技术方案是：提供一种母线电压控制方法，应用于三电平逆变器，该母线电压控制方法包括：获取第一最低母线电压，所述第一最低母线电压为当前电网条件下的电网所需最低母线电压；获取第二最低母线电压，所述第二最低母线电压为当前光伏条件下的光伏所需最低母线电压；获取第三最低母线电压，所述第三最低母线电压为当前电池条件下的电池所需最低母线电压；确定在所述第一最低母线电压、所述第二最低母线电压以及所述第三最低母线电压之中的最大电压值；叠加所述最大电压值以及预设的余量电压，生成母线电压指令值。
5.在一些实施例中，所述获取当前电网条件下的第一最低母线电压，包括：获取当前电网条件下的电网所需母线电压；获取母线电压补偿量；使所述电网所需母线电压和所述母线电压补偿量相加获得所述第一最低母线电压。
6.在一些实施例中，所述获取当前电网条件下的电网所需母线电压，包括：根据电网相电压最大有效值和实际线电压峰值获取所述电网所需母线电压；或根据电网相电压和逆变侧电感电流获取所述电网所需母线电压。
7.在一些实施例中，所述根据电网相电压最大有效值和实际线电压峰值获取所述电网所需母线电压，包括：获取预设电网周期内的所述电网相电压和所述实际线电压；取所述电网相电压有效值中的最大值为所述电网相电压最大有效值；取所述实际线电压中的最大值为所述实际线电压峰值；根据所述电网相电压最大有效值获取理论线电压峰值；取所述理论线电压峰值和所述实际线电压峰值中的较大值作为所述电网所需母线电压。
8.在一些实施例中，所述根据电网相电压和逆变侧电感电流获取所述电网所需母线电压，包括：获取预设电网周期内的所述电网相电压和所述逆变侧电感电流；使所述电网相电压峰值、电网电压增量和电网电流增量相加，获得所述电网所需母线电压；所述电网电压增量为在所述三电平逆变器的输出电压变化的情况下，为保证所述三电平逆变器的正常工
作，所述电网所需母线电压在所述电网相电压峰值的基础上最小的增加值，其中，所述电网电压增量被设定为基于所述三电平逆变器的工作参数设定的电网相电压的函数或特定值；所述电网电流增量为在所述三电平逆变器的输出功率变化的情况下，为保证所述三电平逆变器正常工作，所述电网所需母线电压在所述电网相电压峰值与所述电网电压增量的基础上最小的增加值，其中，所述电网电流增量被设定为基于所述三电平逆变器的工作参数设定的逆变侧电感电流的函数或特定值。
9.在一些实施例中，所述获取母线电压补偿量，包括：获取预设电网周期内的正母线电压和负母线电压；计算所述正母线电压和所述负母线电压之间的电压差值；根据所述电压差值计算所述母线电压补偿量。
10.在一些实施例中，所述母线电压补偿量为所述电压差值的绝对值的最大值。
11.在一些实施例中，所述获取当前光伏条件下的第二最低母线电压，包括：获取所有光伏输入电压；取所述所有光伏输入电压中的最大值作为所述第二最低母线电压。
12.在一些实施例中，所述获取当前电池条件下的第三最低母线电压，包括：获取所有电池电压；取所述所有电池电压中的最大值作为所述第三最低母线电压。
13.在一些实施例中，所述余量电压为20v。
14.在一些实施例中，所述电网电压增量为40v，所述电网电流增量为所述逆变侧电感电流。
15.在一些实施例中，所述预设电网周期包括一个电网周期和三分之一个电网周期。
16.为解决上述技术问题，本发明实施方式还提供了一种母线平衡控制方法，应用于三电平逆变器，该方法包括：根据正母线电压、负母线电压和d轴电流计算所述正母线电压和所述负母线电压的电压误差；根据所述电压误差计算获得零序分量。
17.在一些实施例中，所述根据正母线电压、负母线电压和d轴电流计算所述正母线电压和所述负母线电压的电压误差，包括：获取所述正母线电压；获取所述负母线电压；获取所述d轴电流的符号函数值；将所述正母线电压和所述负母线电压之和乘以所述d轴电流的符号函数值，获得所述电压误差。
18.在一些实施例中，所述获取所述d轴电流的符号函数值，包括：获取逆变侧电感电流；根据所述逆变侧电感电流获得所述d轴电流；通过符号函数，根据所述d轴电流获得所述d轴电流的符号函数值。
19.为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种母线电压控制系统，该母线电压控制系统包括：三电平光储逆变器并网模块、采样模块、总母线电压控制模块、母线平衡控制模块和调制模块，其中，所述三电平光储逆变器并网模块包括至少一路光伏boost变换器、至少一路储能dc/dc变换器、母线电容、三电平逆变器和输出lcl滤波器；所述采样模块连接至所述三电平光储逆变器并网模块，所述采样模块用于采集所述三电平光储逆变器并网模块的实际线电压、电网相电压、逆变侧电感电流、正母线电压、负母线电压、光伏输入电压和电池电压；所述总母线电压控制模块连接至所述采样模块和所述三电平光储逆变器并网模块，所述总母线电压控制模块用于执行如上所述的母线电压控制方法；所述母线平衡控制模块连接至所述采样模块和所述三电平光储逆变器并网模块，所述母线平衡控制模块用于执行如上所述的母线平衡控制方法；所述调制模块连接至所述母线平衡控制模块、所述总母线电压控制模块和三电平光储逆变器并网模块，所述调
制模块用于根据所述母线平衡控制模块和所述总母线电压控制模块的控制对所述三电平光储逆变器并网模块进行调制。
20.在一些实施例中，所述采样模块包括电流采样单元和电压采样单元，其中，所述电流采样单元用于采集所述逆变侧电感电流；所述电压采样单元用于采集所述实际线电压、所述电网相电压、所述正母线电压、所述负母线电压、所述光伏输入电压和所述电池电压。
21.在一些实施例中，所述母线平衡控制模块包括电流变换单元、电压误差计算器和pi控制器，其中，所述电流变换单元的输入端连接至所述电流采样单元的输出端，所述电流变换单元用于将所述逆变侧电感电流变换为d轴电流；所述电压误差计算器的输入端连接至所述电压采样单元的输出端和所述电流变换单元的输出端，所述电压误差计算器用于根据所述正母线电压、所述负母线电压和所述d轴电流的符号函数值计算所述正母线电压和所述负母线电压之间的电压误差；所述pi控制器的输入端连接至所述电压误差计算器的输出端，所述pi控制器用于根据所述电压误差输出相应的零序分量，所述零序分量用于调制三相调制波的偏移量。
22.在一些实施例中，所述电压误差计算器根据所述d轴电流的正负判断功率流向，所述功率流向分为逆流模式和整流模式，并根据功率流向的不同选择不同的计算方式对所述正母线电压和所述负母线电压以获得所述电压误差。
23.在一些实施例中，所述总母线电压控制模块包括母线电压给定计算器、母线电压控制器和电感电流控制器，其中，所述母线电压给定计算器的输入端连接至所述电压采样单元的输出端，所述母线电压给定计算器用于获取母线电压指令值；所述母线电压控制器的输入端连接至所述母线电压给定计算器的输出端，所述母线电压控制器用于使所述三电平逆变器在稳态运行时母线电压变化至所述母线电压指令值；所述电感电流控制器的输入端连接至所述母线电压控制器的输出端和所述电流采样单元的输出端，所述电感电流控制器用于使所述三电平逆变器在稳态运行时逆变侧电感电流变化至逆变侧电感电流给定值。
24.本发明实施方式的有益效果是：区别于现有技术，本发明实施方式能够保证母线电压能够适应光储并网逆变系统在不同的输入及输出工况下稳定运行，在母线电压波动较小时，具有较低的母线电压值，有利于提高光伏利用率，提高系统效率。在母线电压波动较大时，能自适应提高母线电压值，保证系统的正常运行。并且还能防止出现半母线电压无法满足逆变器并网输出的情况。
附图说明
25.图1是本发明实施例的应用环境的示意图；图2是本发明实施方式提供的一种母线电压控制方法的流程示意图；图3是本发明实施方式提供的一种获取第一最低母线电压的流程示意图；图4是本发明实施方式提供的一种获取当前电网条件下的电网所需电压的流程示意图；图5是本发明实施方式提供的另一种获取当前电网条件下的电网所需电压的流程示意图；图6是本发明实施方式提供的一种获取母线电压补偿量的流程示意图；图7是本发明实施方式提供的一种获取第二最低母线电压的流程示意图；
图8是本发明实施方式提供的一种获取第三最低母线电压的流程示意图；图9（a）示出了为假如母线电压补偿量时正负母线电压的波动情况；图9（b）示出了为假如母线电压补偿量时正负母线电压的波动情况；图10是本发明实施方式提供的一种母线平衡控制方法的流程示意图；图11是本发明实施方式提供的一种根据正母线电压、正母线电压和d轴电流计算正母线电压和负母线的电压误差的流程示意图；图12是本发明实施方式提供的一种获取d轴电流的符号函数值的流程示意图；图13是本发明实施方式提供的一种母线电压控制系统的结构示意图；图14是本发明实施方式提供的一种正负母线均压控制器的结构示意图。
具体实施方式
26.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
27.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
28.图1为本发明实施例提供的应用环境。如图1所示，所述应用环境以三电平逆变器供电系统为例，包括三电平逆变器110、母线电容120、至少一路光伏boost变换器130、至少一路储能dc/dc变换器140以及输出lcl滤波器。
29.逆变器是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成定频定压或调频调压交流电（一般为230v/461v,50hz/60hz正弦波）的转换器。
30.三电平逆变器110可以是任何类型，包括但不限于t型三电平逆变器、i型三电平逆变器以及有源中点箝位型三电平逆变器。在本实施例中以i型三电平逆变器为例进行陈述。三电平逆变器110可以搭载有若干不同的功能模块，这些功能模块可以是软件模块、硬件模块或者软件和硬件结合的，用于实现某一项或多项功能的模块化装置。
31.在一些实施例中，三电平逆变器110可以包括输入接口、电压启动回路、pwm发生器、dc/ac变换电路、输入输出电压和电流反馈电路和辅助电源电路。其中，输入接口：输入部分有3个信号，分别为：光伏板直流输入端子、通信控制命令输入端子、面板控制端子。
32.pwm发生器：由以下几个功能模块组成：三角载波信号发生器，调制波输入接口，比较器，pwm输出接口。
33.dc/ac变换电路：由开关管igbt（或者mos管）和储能电感、滤波电容组成电压变换电路，具有正弦规律的脉冲经过驱动芯片放大后驱动igbt（或者mos管）做开关动作，这样电感的另一端就能得到交流电压。
34.输入输出电压和电流反馈电路：逆变器工作时，实时采集逆变器输出电压电流，经过信号调理后输送给控制器，作为控制器闭环控制的反馈量。
35.母线电容120包括正母线电容c1和负母线电容c2，母线电容120的具体作用包括：平滑母线电压，使dc-ac逆变器的母线电压在igbt开关的时仍比较平滑；降低逆变器igbt端到
动力电池端线路的电感参数，削弱母线的尖峰电压；吸收逆变器母线端的高脉冲电流；防止母线端电压的过充和瞬时电压对逆变器的影响；为负载提供瞬时功率，避免直流母线电压瞬变。
36.光伏boost变换器130用于太阳能发电，并且可将经太阳能发电后输出的电压通过控制开关管的占空比，以实现对母线电压或pv电压的控制。
37.储能dc/dc变换器140的作用是将动力电池组高电压转换为恒定低电压，储能dc/dc的作用可以存储光伏变换器多余的能量，在光伏能量较弱时放电补充所缺功率。
38.lcl逆变器主要是为了滤除高频开关纹波（如16khz或18khz），降低并网电流thd等。
39.基于上述实施例所提供的应用环境，本发明实施例提供了一种母线电压控制方法，请参阅图2，该方法包括如下步骤：步骤s1000：获取第一最低母线电压；在一些实施例中，获取第一最低母线电压v1包括如下步骤，如图3所示：步骤s1100：获取当前电网条件下的电网所需电压；需要说明的是，电网所需电压v
grid-max
可通过如下方式获得：根据电网相电压最大有效值v
phase-grid
和实际线电压峰值v
true-line-max
获取电网所需母线电压v
grid-max
；或根据电网相电压v
phase
和逆变侧电感电流i
phase
获取电网所需母线电压v
grid-max
。
40.在一些实施例中，根据电网相电压最大有效值v
phase-grid
和实际线电压峰值v
true-line-max
获取电网所需母线电压v
grid-max
，包括如下步骤，如图4所示：步骤s1111：获取预设电网周期内的电网相电压和实际线电压；获取电压采样单元所采集到的在预设电网周期内的所有电网相电压v
phase
和所有实际线电压v
true-line
。需要说明的是，在一般情况下，预设电网周期为一个电网周期。然而在电网对称度较好的情况下，母线电压波纹频率主要为三倍电网频率，此时可将一个周期降低至三分之一个电网周期，以加快动态响应速度。
41.步骤s1112：取电网相电压有效值中的最大值为电网相电压最大有效值；具体地，确定所有电网相电压v
phase
中的最大值，该值即为电网相电压最大有效值v
phase-grid
，即v
phase-grid
=max（v
phase
）。详细的确定最大值的方法为现有程序算法，在这里不加赘述。
42.步骤s1113：取实际线电压中的最大值为实际线电压峰值；具体地，确定所有实际线电压v
true-line
中的最大值，该值即为实际线电压峰值v
true-line-max
，即v
true-line-max
=max（v
true-line
）详细的确定最大值的方法为现有程序算法，在这里不加赘述。
43.步骤s1114：根据电网相电压最大有效值获取理论线电压峰值；具体地，利用电网相电压最大有效值v
phase-grid
计算理论线电压峰值v
theory-line-max
。
44.步骤s1115：取理论线电压峰值和实际线电压峰值中的较大值作为电网所需母线电压；具体地，比较理论线电压峰值v
theory-line-max
和实际线电压峰值v
true-line-max
的大小，选取两者中的较大值作为电网所需电压v
grid-max
，即v
grid
=max（v
theory-line-max
，v
true-line-max
）。
45.在一些实施例中，根据电网相电压v
phase
和逆变侧电感电流i
phase
获取电网所需母线电压v
grid-max
，包括如下步骤，如图5所示：步骤s1121：获取预设电网周期内的电网相电压和逆变侧电感电流；获取电压采样单元所采集到的在预设电网周期内的所有电网相电压v
phase
和电压采样单元所采集到的在预设电网周期内的所有逆变侧电感电流i
phase
。需要说明的是，在一般情况下，预设电网周期为一个电网周期。然而在电网对称度较好的情况下，母线电压波纹频率主要为三倍电网频率，此时可将一个周期降低至三分之一个电网周期，以加快动态响应速度。
46.步骤s1122：使电网相电压峰值、电网电压增量和电网电流增量相加，获得电网所需母线电压；具体地，确定所有电网相电压v
phase
的峰值，该值即为电网相电压峰值v
phase-max
。并将电网相电压峰值v
phase-max
与电网电压增量v
delta
和电网电流增量i
delta
相加，获得电网所需母线电压v
grid-max
。
47.电网电压增量v
delta
为在三电平逆变器的输出电压变化的情况下，为保证三电平逆变器的正常工作，电网所需母线电压v
grid-max
在电网相电压峰值v
phase-max
的基础上最小的增加值，即v
grid-max =v
phase-max
v
delta
。
48.其中，电网电压增量v
delta
被设定为基于三电平逆变器的工作参数设定的电网相电压的函数或特定值；电网电流增量i
delta
为在三电平逆变器的输出功率变化的情况下，为保证三电平逆变器正常工作，电网所需母线电压v
grid-max
在电网相电压峰值v
phase-max
与电网电压增量v
delta
的基础上最小的增加值，即v
grid-max
=v
phase-max
v
delta
i
delta
。
49.其中，电网电流增量i
delta
被设定为基于三电平逆变器的工作参数设定的逆变侧电感电流的函数或特定值。
50.在另一些实施例中，电网电压增量v
delta
为40v，电网电流增量i
delta
为逆变侧电感电流i
phase
。
51.步骤s1200：获取母线电压补偿量；在一些实施例中，获取母线电压补偿量v
bus-inc
，包括如下步骤，如图6所示：步骤s1210：获取预设电网周期内的正母线电压和负母线电压；获取电压采样单元所采集到的在预设电网周期内的正母线电压v
busp
和负母线电压v
busn
。需要说明的是，在一般情况下，预设电网周期为一个电网周期。然而在电网对称度较好的情况下，母线电压波纹频率主要为三倍电网频率，此时可将一个周期降低至三分之一个电网周期，以加快动态响应速度。
52.步骤s1220：计算正母线电压和负母线电压之间的电压差值；具体地，将所有正母线电压v
busp
减去相应的负母线电压v
busn
获得预设电网周期内的电压差值δv。
53.步骤s1230：根据电压差值计算母线电压补偿量；在一些实施例中，母线电压补偿量v
bus-inc
为电压差值δv的绝对值的最大值。因此具体需要将所有电压差值δv取绝对值获得电压差值绝对值|δv|后，确定电压差值绝对值|δv|中的最大值，该最大值即为母线电压补偿量v
bus-inc
，即v
bus-inc
=max（|δv|）。
54.步骤s1300：使电网所需母线电压和母线电压补偿量相加获得第一最低母线电压；具体地，将电网所需母线电压v
grid
和母线电压补偿量v
bus-inc
相加，获得第一最低母线电压v1，即v1=v
grid-max
v
bus-inc
。
55.步骤s2000：获取第二最低母线电压；在一些实施例中，获取第二最低母线电压v2包括如下步骤，如图7所示：步骤s2100：获取所有光伏输入电压；由上述的应用场景可知，光伏boost变换器的数量至少为1，因此需由电压采样单元采集所有光伏boost变换器的光伏输入电压v
pv
。
56.具体地，获取压采样单元所采集到的所有光伏输入电压v
pv
。
57.步骤s2200：取所有光伏输入电压中的最大值作为第二最低母线电压；具体地，确定所有光伏输入电压v
pv
中的最大值，该值第二最低母线电压v2，即v2=max（v
pv
）。详细的确定最大值的方法为现有程序算法，在这里不加赘述。
58.步骤s3000：获取第三最低母线电压；在一些实施例中，获取第三最低母线电压v3包括如下步骤，如图8所示：步骤s3100：获取所有电池输入电压；由上述的应用场景可知，储能dc/dc变换器的数量至少为1，因此需由电压采样单元采集所有储能dc/dc变换器的电池输入电压v
bat
。
59.具体地，获取压采样单元所采集到的所有电池输入电压v
bat
。
60.步骤s3200：取所有电池输入电压中的最大值作为第三最低母线电压；具体地，确定所有电池输入电压v
bat
中的最大值，该值第三最低母线电压v3，即v3=max（v
bat
）。详细的确定最大值的方法为现有程序算法，在这里不加赘述。
61.步骤s4000：确定在第一最低母线电压、第二最低母线电压以及第三最低母线电压之中的最大电压值；具体地，确定第一最低母线电压v1、第二最低母线电压v2以及第三最低母线电压v3之中的最大电压值v
max
，即v
max
=max（v1，v2，v3）。详细的确定最大值的方法为现有程序算法，在这里不加赘述。
62.步骤s5000：叠加最大电压值以及预设的余量电压，生成母线电压指令值。
63.具体地，将最大电压值v
max
与预设的余量电压v
margin
相加，得到母线电压指定值v
busref
，即v
busref
=v
max
v
margin
。
64.在一些实施例中，余量电压为20v。
65.需要说明的是，加入母线电压补偿量v
bus-inc
的作用是可在总母线电压满足并网要求的条件下，使正母线电压、负母线电压都能满足当前电网条件下的并网要求。其原理如下所述：由总母线电压控制模块可得总母线电压的指令v
busref
≥v1 v
bus-inc
v
margin
。在稳态运行时总母线电压将会跟踪至电压指令值，即v
busp
v
busn
≥v1 v
bus-inc
v
margin
。（1）同时由母线电压补偿增量v
bus-in
c的计算可知：v
busp-v
busn
≥-v
bus-inc
，（2）v
busn-v
busp
≥-v
bus-inc
。（3）
由(1) (2)可知v
busp
≥(v1 v
margin
)/2，由(1) (3)可知v
busn
≥(v1 v
margin
)/2。因此引入母线电压增值v
bus-inc
后，可使正负母线电压均满足并网需求。如此，三电平逆变器系统获得了自动适应母线中点电压波动的能力，使其在任何中点电压波动或不平衡时，均可使逆变器满足当前电网条件下的并网要求。
66.图9（a）示出了在不加入母线电压补偿增量v
bus-inc
时的正负母线电压的波动情况，在功率较小/功率因素较大时，正负母线波动较小，可满足并网运行条件。然而正负母线电压的波动会随着功率的增大/功率因素的减小而增大，使得半母线最小值降低，可能导致母线电压不够，从而无法输出逆变侧电感电流。为了防止上述问题的出现，需要设计一个较大的母线电压增量。在应用了上述的母线电压控制方法后，即加入母线电压补偿增量v
bus-inc
后，正负母线电压的波动情况如图9（b）所示，总母线电压会根据半母线电压的波动进行调整，使得半母线电压最低值保持不变，满足并网运行条件。
67.此外，当三电平逆变器母线电容值较小或三电平逆变器运行在dpwm调制、低功率因素角时，母线中点电压波动较为剧烈，此时更需要对中点电压波动进行补偿控制。
68.需要说明的是，上述母线电压控制方法是基于应用场景中的i型npc三电平逆变器进行应用的，且将输出lcl滤波器中的交流电容中点连接至直流母线中点，其目的是为了提供一条低阻抗共模回路，以降低共模电流输出，去除次共模回路并不影响上述母线电压控制方法的适用性。除此之外，上述母线电压控制方法还可应用于t型npc三电平逆变器或其他多电平逆变器。
69.上述母线电压控制方法主要用于实现正负母线都能满足系统适应性要求；为了实现正负母线的均衡，本发明实施方式还提供了一种母线平衡控制方法，其流程示意图如图10所示，该方法包括：s6000：根据正母线电压、正母线电压和d轴电流计算正母线电压和负母线电压的电压误差；在一些实施例中，根据正母线电压、负母线电压和d轴电流计算正母线电压和负母线电压的电压误差，包括了如下步骤：s6100：获取正母线电压；具体地，获取电压采样单元所采集到的正母线电压v
busp
。
70.s6200：获取负母线电压；具体地，获取电压采样单元所采集到的负母线电压v
busn
。
71.s6300：获取d轴电流的符号函数值；在一些实施例中，获取d轴电流的符号函数值包括如下步骤：s6310：获取逆变侧电感电流；具体地，获取电流采样单元所采集到的逆变侧电感电流i
phase
。
72.s6320：根据逆变侧电感电流获得d轴电流；具体地，通过clark变换和park变换将逆变侧电感电流变换i
phase
为d轴电流id。clark变换和park变换为现有技术，因此具体变换过程在此处不加赘述。
73.s6330：通过符号函数，根据d轴电流获得d轴电流的符号函数值。
74.具体地，以d轴电流id作为符号（signum，sgn）函数的参数，返回的函数值表示d轴电流id的正负。即若id》0，则sgn（id）=1；若id=0，则sgn（id）=0；若id《0，则sgn（id）=-1。
75.符号函数是一种特殊的连续时间函数，是一个在输入从0-跳变到0 时，输出会从-1跳变到 1，在输入从0 跳变到0-时，输出会从 1跳变到-1。用于返回一个整型变量，指出参数的正负号。
76.s6400：将正母线电压和负母线电压之和乘以d轴电流的符号函数值，获得电压误差。
77.优选地，电压误差err=（v
busp
v
busn
）* sgn（id）。
78.具体原理是根据d轴电流的正负判断功率流向，功率流向分为逆流模式和整流模式，并根据功率流向的不同选择不同的计算方式对正母线电压和负母线电压以获得电压误差。
79.但由于d轴电流id容易受到干扰变化剧烈进而造成d轴电流的符号函数值sgn（id）的频繁切换，因此可以以较为稳定的d轴电流指令值i
dref
作为符号函数的参数，获得d轴电流指令值的符号函数值sgn（i
dref
）。即电压误差err=（v
busp
v
busn
）* sgn（i
dref
）。或者采用滞环控制获得电压误差err。
80.s7000：根据电压误差计算获得零序分量。
81.具体地，通过pi控制器，根据电压误差获得零序分量，pi控制器为现有技术，其工作原理在此不做赘述。
82.区别于现有技术，本发明实施方式能够保证母线电压能够适应光储并网逆变系统在不同的输入及输出工况下稳定运行，在母线电压波动较小时，具有较低的母线电压值，有利于提高光伏利用率，提高系统效率。在母线电压波动较大时，能自适应提高母线电压值，保证系统的正常运行。并且还能防止出现半母线电压无法满足逆变器并网输出的情况。
83.基于上述的母线电压控制方法，本发明实施方式还提供了一种母线电压控制系统，其结构示意图如图13所示，该母线电压控制系统包括三电平光储逆变器并网模块100、采样模块200、母线平衡控制模块300、总母线电压控制模块400和调制模块500，其中，三电平光储逆变器并网模块100包括至少一路光伏boost变换器130、至少一路储能dc/dc变换器140、母线电容120、三电平逆变器110和输出lcl滤波器150。
84.采样模块200连接至三电平光储逆变器并网模块100，采样模块200包括电流采样单元210和电压采样单元220。其中，电压采样单元220的采样端分别连接至光伏boost变换器130、储能dc/dc变换器140、母线电容120和输出lcl滤波器150，用于采集三电平光储逆变器并网模块100的实际线电压、电网相电压、正母线电压、负母线电压、光伏输入电压和电池电压。电流采样单元210的采样端连接至输出lcl滤波器150，用于采集三电平光储逆变器并网模块100的逆变侧电感电流。
85.母线平衡控制模块300连接至采样模块200和三电平光储逆变器并网模块100，母线平衡控制模块用于执行上述的母线平衡控制方法；母线平衡控制模块300具体为母线均压控制器310，母线均压控制器310的结构示意图如图14所示，母线均压控制器310包括了电流变换单元311、电压误差计算器312和pi控制器313，其中，电流变换单元311的输入端连接至电流采样单元210的输出端，电流变换单元311用于将逆变侧电感电流变换为d轴电流。
86.电压误差计算器312的输入端连接至电压采样单元220的输出端和电流变换单元的输出端，电压误差计算器312用于根据正母线电压、负母线电压和d轴电流的符号函数值
计算正母线电压和负母线电压之间的电压误差。具体地，电压误差计算器312根据d轴电流的正负判断功率流向，功率流向分为逆流模式和整流模式，并根据功率流向的不同选择不同的计算方式对正母线电压和负母线电压以获得电压误差。
87.pi控制器313的输入端连接至电压误差计算器312的输出端，pi控制器313用于根据电压误差输出相应的零序分量，零序分量用于调制三相调制波的偏移量。
88.总母线电压控制模块400连接至采样模块200和三电平光储逆变器并网模块100，总母线电压控制模块400用于执行上述的母线电压控制方法。
89.总母线电压控制模块400包括了母线电压给定计算器410、母线电压控制器420和电感电流控制器430，其中，母线电压给定计算器410的输入端连接至电压采样单元220的输出端，母线电压给定计算器410用于获取母线电压指令值；母线电压控制器420的输入端连接至母线电压给定计算器410的输出端，母线电压控制器420用于使三电平逆变器110在稳态运行时母线电压变化至母线电压指令值；电感电流控制器430的输入端连接至母线电压控制器420的输出端和电流采样单元410的输出端，电感电流控制器430用于使三电平逆变器110在稳态运行时逆变侧电感电流变化至逆变侧电感电流给定值。
90.调制模块500连接至母线平衡控制模块300和总母线电压控制模块400，调制模块500用于根据母线平衡控制模块300和总母线电压控制模块400的控制对三电平光储逆变器并网模块100进行调制。
91.区别于现有技术，本发明实施方式能够保证母线电压能够适应光储并网逆变系统在不同的输入及输出工况下稳定运行，在母线电压波动较小时，具有较低的母线电压值，有利于提高光伏利用率，提高系统效率。在母线电压波动较大时，能自适应提高母线电压值，保证系统的正常运行。并且还能防止出现半母线电压无法满足逆变器并网输出的情况。
92.以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。