一种交错反激式微型逆变器限功率方法、介质及终端与流程

本发明属于光伏发电，尤其涉及一种交错反激式微型逆变器限功率方法、介质及终端。

背景技术：

1、在模块化光伏产品领域，直流和交流模块是两种主要形式，其中交流模块也被称作微型逆变器，反激式微型逆变器通过采用准谐振控制技术，能够显著降低能量损耗，提高能量转换效率，同时在准谐振控制下能近似于恒流源，相对其他类型微逆，控制简单，这种逆变器设计精巧，体积小巧，非常适合空间受限的场合使用，得益于以上诸多优点，反激式微型逆变器已经成为市场上广受欢迎、应用广泛的微型逆变器解决方案。

2、由于反激电路中的变压器在开关管导通时存储能量，在开关管关断时释放能量，随着功率的增加，为了保持变压器不饱和，通常需要增加气隙或者减小变压器的电感量，小的电感量会导致较大的漏感比例，从而增加了损耗，导致电路过热，影响可靠性，所以反激电路更适合于低功率应用，考虑到反激式微型逆变器的优点，针对较大功率的使用场景，常采用交错反激式的结构进行设计。交错反激式微型逆变器输入端常用最大功率点跟踪（mppt）进行控制，由于反激变压器材质的限制，开关管需要工作在最低开关频率以上，以防止变压器工作在饱和状态，同时也有助于防止输出电流波形的失真；同时，若没有限功率策略，mppt控制下的交错反激式微型逆变器存在一个弊端，当交错反激式微型逆变器的某一条支路或多条支路出现了断路故障后，剩余回路会分摊光伏板（pv）产生的所有功率，此时，如果采用准谐振控制，会导致开关管的频率过低，容易使反激变压器产生磁饱和，进而造成回路中的电流峰值异常升高，轻则会恶化并网电流的波形质量，影响整体发电效率，重则会使开关管过流损坏。

3、因此，如何提供一种交错反激式微型逆变器限功率方法，以提高并网电流的波形质量，是本技术领域人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种，以解决现有技术中没有较好的交错反激式微型逆变器限功率方法，导致并网电流的波形质量较低，影响发电效率的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种交错反激式微型逆变器限功率方法，包括以下步骤：

4、s10、测量原边绕组电感值、原副边绕组匝数比n和准谐振时间，根据输出电流的振荡情况确定频率阈值；

5、s20、通过采样得到电网的电压瞬时值，并通过锁相环获取电网电压当前相位、采样光伏板的输出电压和输出电流，通过mppt程序实时跟踪并计算得出并网电流有效值的参考值；

6、s30、分别建立支路功率管导通时间与开关频率的数学模型、支路功率管关断时间与开关频率的数学模型；

7、s40、根据所述步骤s30确定的数学模型结合准谐振时间，求取支路功率管的开关频率；

8、s50、判断瞬时功率是否上升，并给出限功率策略。

9、进一步的，所述步骤s30中，表达式如下：

10、

11、其中，n为支路投入数。

12、进一步的，所述步骤s40中，表达式如下：

13、。

14、进一步的，所述步骤s50中，当瞬时功率上升时，若支路功率管的开关频率小于频率阈值，且支路并未全部投入运行，则增加一条运行支路，并且各条支路均摊输出功率，返回所述步骤s40重新计算支路功率管的开关频率，若支路全部投入运行，则降低输出电流的参考值iref直至满足。

15、进一步的，当瞬时功率下降时，若当前运行的支路数为1时，支路功率管的开关频率由所述步骤s40确定，若当前运行的支路数n满足，则先计算n-1条支路运行时支路功率管的开关频率，若大于频率阈值时，将运行支路数变为n-1，若小于频率阈值，则保持当前状态继续运行，返回所述步骤s40重新计算n条支路运行时功率管的开关频率。

16、进一步的，当支路全部投入运行，半个工频周期中瞬时功率的最大值对应支路功率管开关频率的最小值，其关系表达式如下：

17、

18、其中，为半个工频周期下电网电压的有效值。

19、进一步的，将输出额定功率下瞬时功率值最大值对应的支路功率管开关频率记为，当支路全部投入运行后，功率管开关频率的实际下限阈值表达式如下：

20、。

21、进一步的，当没有剩余支路进行补充且支路功率管开关频率低于下限阈值时，则降低输出电流有效值的参考值以满足支路开关频率的要求。

22、第二方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法。

23、第三方面，本发明还提供了一种电子终端，包括：处理器及存储器；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存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行如上所述方法。

24、本发明提供的交错反激式微型逆变器限功率方法、介质及终端与现有技术相比，至少具有如下有益效果：

25、现有技术中，交错反激式微型逆变器若没有限功率策略，当交错反激式微型逆变器的某一条支路或多条支路出现了断路故障后，剩余回路会分摊光伏板产生的所有功率，如果采用准谐振控制会恶化并网电流的波形质量，影响整体发电效率，重则会使开关管过流损坏。本发明利用反激式微型逆变器准谐振控制方法的特性，实施了限功率策略，一方面，由于高频开关管的开关频率始终大于设定阈值，本发明能够显著减少并网电流的振荡现象，进而优化并网电流的波形质量；另一方面，由于mppt控制会使输出功率始终最大值，当反激式微型逆变器的任意支路发生断路故障时，可以防止剩余支路过功率，避免高频开关管受损，从而确保反激式微型逆变器系统的稳定运行。

技术特征：

1.一种交错反激式微型逆变器限功率方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种交错反激式微型逆变器限功率方法，其特征在于，所述步骤s30中，表达式如下：

3.根据权利要求2所述的一种交错反激式微型逆变器限功率方法，其特征在于，所述步骤s40中，表达式如下：

4.根据权利要求1所述的一种交错反激式微型逆变器限功率方法，其特征在于，所述步骤s50中，当瞬时功率上升时，若支路功率管的开关频率小于频率阈值，且支路并未全部投入运行，则增加一条运行支路，并且各条支路均摊输出功率，返回所述步骤s40重新计算支路功率管的开关频率，若支路全部投入运行，则降低输出电流的参考值iref直至满足。

5.根据权利要求4所述的一种交错反激式微型逆变器限功率方法，其特征在于，当瞬时功率下降时，若当前运行的支路数为1时，支路功率管的开关频率由所述步骤s40确定，若当前运行的支路数n满足，则先计算n-1条支路运行时支路功率管的开关频率，若大于频率阈值时，将运行支路数变为n-1，若小于频率阈值，则保持当前状态继续运行，返回所述步骤s40重新计算n条支路运行时功率管的开关频率。

6.根据权利要求4所述的一种交错反激式微型逆变器限功率方法，其特征在于，当支路全部投入运行，半个工频周期中瞬时功率的最大值对应支路功率管开关频率的最小值，其关系表达式如下：

7.根据权利要求6所述的一种交错反激式微型逆变器限功率方法，其特征在于，将输出额定功率下瞬时功率值最大值对应的支路功率管开关频率记为，当支路全部投入运行后，功率管开关频率的实际下限阈值表达式如下：

8.根据权利要求7所述的一种交错反激式微型逆变器限功率方法，其特征在于，当没有剩余支路进行补充且支路功率管开关频率低于下限阈值时，则降低输出电流有效值的参考值以满足支路开关频率的要求。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述方法。

10.一种电子终端，其特征在于，包括：处理器及存储器；

技术总结本发明适用于光伏发电技术领域，涉及一种交错反激式微型逆变器限功率方法、介质及终端，包括：测量原边绕组电感值、原副边绕组匝数比和准谐振时间，根据输出电流的振荡情况确定频率阈值；通过采样得到电网的电压瞬时值，获取电网电压当前相位、采样光伏板的输出电压和输出电流，计算得出并网电流有效值的参考值；分别建立支路功率管导通时间与开关频率的数学模型、支路功率管关断时间与开关频率的数学模型；确定的数学模型结合准谐振时间，求支路功率管的开关频率；判断瞬时功率是否上升，给出限功率策略。本发明可以避免交错反激式微型逆变器出现变压器磁饱和损坏高频开关管，同时提高并网电流的波形质量。技术研发人员：杨志祥,王锴逸,冯喜军,王龙双,刘李,向嵩阳,成琴,龙晓明受保护的技术使用者：威胜能源技术股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25