双频控制反激逆变器并网功率因数的方法及控制器与流程

xiaoxiao2026-07-20  25


本发明涉及反激逆变器并网领域,特别涉及一种双频控制反激逆变器并网功率因数的方法及控制器。


背景技术:

1、逆变器是一种将直流电(dc)转化为交流电(ac)的装置。一般的逆变器使用一种称为pwm(脉宽调制)或者spwm(正弦脉宽调制)技术来生成交流电。在使用spwm技术的过程中,逆变器通过快速切换开关器件(如igbt)来模拟正弦波形。由于开关器件的开关瞬时变化速度很快,逆变器在切换开关器件来模拟正弦波时会产生高频谐波。并且光伏发电电路中一般会带有感性负载或容性负载,从而产生有功功率和无功功率,有功功率和无功功率会产生不同步或有相位角,导致功率因数的改变。

2、现有技术中,反激电路的输出通常采用二极管,这种电路可以实现功率因数为1的并网电流,但由于二极管的单向导通特性,无法实现能量由电网向光伏侧传输,也就无法实现逆变器并网的功率因数调整,目前现有技术中尚无详细公开的专门对反激微型功率因数调整的逆变器并网控制方法。


技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种双频控制反激逆变器并网功率因数的方法,旨在解决如何准确调整功率因数的问题。

2、为实现上述目的,本发明提出一种双频控制反激逆变器并网功率因数的方法,包括以下步骤:

3、获取目标电网的工作电信号;

4、对所述工作电信号进行锁相,得到与所述工作电信号初相位、频率一致的第一正弦调制波信号;

5、根据预设功率因数和所述第一正弦调制波信号,得到与所述第一正弦调制波信号的频率一致、相对于所述第一正弦调制波信号存在相位角差的第二正弦调制波信号;

6、根据所述相位角差,得到与所述相位角差对应的时间差;

7、获取第一正弦调制波信号的半周期时长,通过第一正弦调制波信号的半周期时长与所述时间差的差值,得到与所述工作电信号频率不同的正弦修正调制频率;

8、生成频率为正弦修正调制频率的正弦修正调制波信号;

9、基于所述正弦修正调制波信号,控制反激逆变器向目标电网或用电设备,输出与所述正弦修正调制波信号相对应的目标交流电。

10、进一步地,所述生成频率为正弦修正调制频率的正弦修正调制波信号包括:

11、生成频率为正弦修正调制频率的第三正弦调制波信号;

12、获取载波信号,所述载波信号为三角波信号或锯齿波信号;

13、将所述第三正弦调制波信号和所述载波信号进行叠加运算,得到所述正弦修正调制波信号。

14、进一步地,所述生成频率为正弦修正调制频率的第三正弦调制波信号包括:

15、在所述第二正弦调制波信号的波形超前所述第一正弦调制波信号的电压波形时,在第一正弦调制波信号的半周期起始点至所述第二正弦调制波信号的半周期结束点所对应的时间段内生成所述正弦修正调制波信号;

16、在所述第二正弦调制波信号的波形超滞后所述第一正弦调制波信号的电压波形时,所述正弦修正调制波信号在所述第二正弦调制波信号的半周期起始点至所述第一正弦调制波信号的半周期结束点所对应的时间段内生成。

17、进一步地,所述根据预设功率因数和所述第一正弦调制波信号,得到与所述第一正弦调制波信号的频率一致、相对于所述第一正弦调制波信号存在相位角差的第二正弦调制波信号包括:

18、根据预设功率因数所对应的相位角对第一正弦调制波信号进行移相,得到与所述第一正弦调制波信号的频率一致、相对于所述第一正弦调制波信号存在相位角差的第二正弦调制波信号。

19、进一步地,根据预设功率因数所对应的相位角对第一正弦调制波信号进行移相,得到与所述第一正弦调制波信号的频率一致、相对于所述第一正弦调制波信号存在相位角差的第二正弦调制波信号包括:

20、在与反激逆变器连接的负载为感性负载时,根据预设功率因数所对应的相位角对第一正弦调制波信号进行滞后方向的移相,得到与所述第一正弦调制波信号的频率一致、相对于所述第一正弦调制波信号存在相位角差的第二正弦调制波信号;

21、在与反激逆变器连接的负载为容性负载时,根据预设功率因数所对应的相位角对第一正弦调制波信号进行超前方向的移相,得到与所述第一正弦调制波信号的频率一致、相对于所述第一正弦调制波信号存在相位角差的第二正弦调制波信号。

22、进一步地,所述工作电信号的频率为50hz或60hz。

23、进一步地,所述通过所述正弦修正调制波信号,控制所述反激逆变器向目标电网或用电设备,输出与所述正弦修正调制波信号相对应的目标交流电,包括以下步骤:

24、通过所述正弦修正调制波信号对所述反激逆变器中的开关管进行控制,以使电源通过所述反激逆变器向所述目标电网或用电设备,输出与所述正弦修正调制波信号相对应的交流电。

25、进一步地,所述载波信号的频率大于所述第三正弦调制波信号的频率。

26、进一步地,所述正弦修正调制波信号为spwm波信号。

27、进一步地,本发明还提出一种逆变器控制器,所述逆变器控制器存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行以实现如上述技术方案中任一项所述的双频控制反激逆变器并网功率因数的方法。

28、本发明技术方案的有益效果在于:通过调整目标电网与正弦修正调制波的相位差实现功率因数的调整,同时第一正弦调制波能够在电源只有有功功率时独立工作,正弦修正调制波能够在电源需要无功功率调整时独立工作。通过本发明中的正弦修正调制波控制反激逆变器,使反激逆变器能够准确调整并网时的功率因数,并且减少了谐波畸变率。



技术特征:

1.一种双频控制反激逆变器并网功率因数的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的双频控制反激逆变器并网功率因数的方法,其特征在于,所述生成频率为正弦修正调制频率的正弦修正调制波信号包括:

3.根据权利要求1所述的双频控制反激逆变器并网功率因数的方法,其特征在于,所述生成频率为正弦修正调制频率的正弦修正调制波信号包括:

4.根据权利要求1所述的双频控制反激逆变器并网功率因数的方法,其特征在于,所述根据预设功率因数和所述第一正弦调制波信号,得到与所述第一正弦调制波信号的频率一致、相对于所述第一正弦调制波信号存在相位角差的第二正弦调制波信号包括:

5.根据权利要求4所述的双频控制反激逆变器并网功率因数的方法,其特征在于,所述根据预设功率因数所对应的相位角对第一正弦调制波信号进行移相,得到与所述第一正弦调制波信号的频率一致、相对于所述第一正弦调制波信号存在相位角差的第二正弦调制波信号包括:

6.根据权利要求1至4任一项所述的双频控制反激逆变器并网功率因数的方法,其特征在于,所述工作电信号的频率为50hz或60hz。

7.根据权利要求1至4任一项所述的双频控制反激逆变器并网功率因数的方法,其特征在于,所述通过所述正弦修正调制波信号,控制所述反激逆变器向目标电网或用电设备,输出与所述正弦修正调制波信号相对应的目标交流电,包括:

8.根据权利要求2所述的双频控制反激逆变器并网功率因数的方法,其特征在于,所述载波信号的频率大于所述第三正弦调制波信号的频率。

9.根据权利要求1至4任一所述的双频控制反激逆变器并网功率因数的方法,其特征在于,所述正弦修正调制波信号为spwm波信号。

10.一种逆变器控制器,其特征在于,所述逆变器控制器存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1至9中任一项所述的双频控制反激逆变器并网功率因数的方法。


技术总结
本发明公开了一种双频控制反激逆变器并网功率因数的方法,该并网的功率因数调整方法包括:获取电网的工作电信号;得到第一正弦调制波信号;得到第二正弦调制波信号;根据功率因数确定相位角差和与相位角差对应的时间差;得到正弦修正调制频率;生成频率为正弦修正调制频率的正弦修正调制波信号;通过正弦修正调制波信号,控制反激逆变器输出交流电。通过调整目标电网与正弦修正调制波的相位差实现功率因数的调整,同时第一正弦调制波能够在电源只有有功功率时独立工作,正弦修正调制波能够在电源需要无功功率调整时独立工作。通过本发明中的正弦修正调制波控制反激逆变器,使反激逆变器能够准确调整并网时的功率因数,并且减少了谐波畸变率。

技术研发人员:刘小雄,肖志伟,吴奇妙
受保护的技术使用者:深圳市拓普泰克技术股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/9/23
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