一種兩級式逆變器的低電壓穿越控制裝置的制作方法

本實(shí)用新型涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種兩級式逆變器的低電壓穿越控制裝置。

背景技術(shù)：

隨著傳統(tǒng)能源的逐漸枯竭，以太陽能光伏為代表的新能源并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。逆變器連接直流光伏陣列和交流電網(wǎng)，是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心裝置。兩級式光伏并網(wǎng)逆變器一般包括DC/DC升壓電路和DC/AC逆變電路。DC/DC升壓電路的輸出端與DC/AC逆變電路的輸入端并聯(lián)，構(gòu)成直流母線。DC/DC升壓電路可以是單個(gè)DC/DC單元，也可以是多個(gè)升壓DC/DC單元的并聯(lián)結(jié)構(gòu)。

低電壓穿越(Low Voltage Ride Through，LVRT)是指當(dāng)電力系統(tǒng)事故或擾動(dòng)引起光伏逆變器交流出口側(cè)電壓跌落時(shí)，在一定的電壓跌落范圍和時(shí)間間隔內(nèi)，光伏逆變器能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行。

光伏并網(wǎng)逆變器具備可靠低電壓穿越能力需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題主要包括并網(wǎng)有功、無功電流的控制以及直流母線電壓的控制。直流母線起到平衡DC/DC升壓變流器和DC/AC逆變變流器之間功率平衡的作用。電網(wǎng)電壓跌落或者恢復(fù)時(shí)容易造成直流母線電壓的過沖甚至損壞開關(guān)器件?，F(xiàn)有技術(shù)中存在低電壓穿越過程中控制模式需要切換，容易造成直流母線電壓不穩(wěn)定的問題。

因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員需要一種兩級式光伏并網(wǎng)逆變器低電壓穿越的控制方法及裝置，能夠在低電壓穿越過程中穩(wěn)定直流母線電壓，并且向電網(wǎng)注入所需無功功率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供的一種兩級式逆變器的低電壓穿越控制裝置，該裝置通過DC/AC控制單元及DC/DC控制單元中對兩級式逆變器的PV電壓環(huán)、PV電流環(huán)、直流母線過壓環(huán)、逆變直流母線電壓外環(huán)、逆變電流內(nèi)環(huán)進(jìn)行控制，有效的保證直流母線電壓在低電壓穿越過程的穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí)該控制系統(tǒng)解決了兩級式逆變器中多路DC/DC單元并聯(lián)運(yùn)行的均流問題。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種兩級式逆變器的低電壓穿越控制裝置，包括多路光伏陣列、多路DC/DC單元、直流母線、DC/AC單元、并網(wǎng)點(diǎn)和電網(wǎng)；所述每路光伏陣列的輸出端連接一對應(yīng)的DC/DC單元的輸入端，所述多路DC/DC單元的輸出正極匯合后與直流母線的輸入正端相連接，所述多路DC/DC單元的輸出負(fù)極匯合后與直流母線的輸入負(fù)端相連接，所述直流母線的輸出端與DC/AC單元的輸入端相連接，DC/AC單元的輸出端通過并網(wǎng)點(diǎn)與電網(wǎng)相連接；所述每個(gè)DC/DC單元連接有一DC/DC控制單元，用于對對應(yīng)的DC/DC單元中的電壓及電流進(jìn)行控制；所述DC/AC單元連接有一DC/AC控制單元，用于對DC/AC單元中的電壓及電流進(jìn)行控制，DC/AC控制單元同時(shí)連接電網(wǎng)。

所述DC/DC控制單元包括直流母線過壓環(huán)、PV電壓環(huán)、PV電流環(huán)；所述直流母線過壓環(huán)的輸入電壓為逆變直流母線電壓外環(huán)的指令值u_busref和增量△U_bus2之和，再減去為了實(shí)現(xiàn)多個(gè)DC/DC單元均流而設(shè)置的虛擬阻抗上的電壓值R_droopI_o，再減去直流母線電壓u_bus，通過直流母線過電壓環(huán)輸出PV電壓環(huán)輸出的電流i_pvref1；PV電壓u_pv和PV電流i_pv經(jīng)過MPPT控制單元后輸出PV電壓環(huán)的指令值u_pvref，PV電壓環(huán)的指令值u_pvref減去PV電壓u_pv，然后通過PV電壓環(huán)后輸出PV電壓環(huán)輸出的電流指令值i_pvref0；所述電流指令值i_pvref0和直流母線過壓環(huán)輸出的電流指令值i_pvref1進(jìn)行比較，取其中較小值作為PV電流環(huán)指令值i_pvref，PV電流環(huán)指令值i_pvref減去PV電流值i_pv，然后通過PV電流環(huán)輸出DC/DC單元開關(guān)管的占空比D。

所述DC/AC控制單元包括逆變直流母線電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)。

所述一種兩級式逆變器的低電壓穿越控制裝置的控制方法，包括DC/DC控制單元的控制方法和DC/AC控制單元的控制方法；

所述DC/DC控制單元的具體控制方法如下：

(1)首先，DC/AC控制單元檢測電網(wǎng)電壓幅值，判斷電網(wǎng)電壓是否跌落；

(2)在電網(wǎng)電壓正常時(shí)，DC/AC控制單元根據(jù)電網(wǎng)電壓值計(jì)算逆變直流母線電壓外環(huán)的指令值u_busref；

(3)在電網(wǎng)電壓正常時(shí)，DC/DC單元根據(jù)最大功率點(diǎn)追蹤MPPT算法產(chǎn)生PV電壓環(huán)指令值u_pvref；

(4)通過DC/DC控制單元中的PV電壓環(huán)，將PV電壓環(huán)指令值u_pvref與PV電壓u_pv相減后經(jīng)過比例積分即PI補(bǔ)償輸出電流指令值i_pvref0；

(5)當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生跌落時(shí)，逆變直流母線電壓外環(huán)指令值u_busref和PV電壓環(huán)指令值u_pvref保持不變，保持為電壓跌落前的電壓值；

(6)通過DC/DC控制單元中的直流母線過壓環(huán)，將逆變直流母線電壓外環(huán)指令值u_busref和為防止直流母線電壓過沖而設(shè)置的增量增量△U_bus2進(jìn)行疊加，疊加后的值再減去虛擬阻抗上的電壓值R_droopI_o，其中R_droop是為了實(shí)現(xiàn)多個(gè)DC/DC單元均流而設(shè)置的虛擬阻抗，I_o為每個(gè)DC/DC單元的輸出電流，則直流母線過壓環(huán)的輸出指令值為(u_busref+△U_bus2-R_droopI_o)，最后直流母線過壓環(huán)輸出指令值(u_busref+△U_bus2-R_droopI_o)與直流母線電壓u_bus相減后經(jīng)過PI補(bǔ)償輸出電流指令值i_pvref1；

(7)將PV電壓環(huán)輸出的電流指令值i_pvref0和直流母線過壓環(huán)輸出的電流指令值i_pvref1進(jìn)行比較，取較小值作為PV電流環(huán)指令值i_pvref；PV電流環(huán)指令值i_pvref與PV電流i_pv相減，經(jīng)過PI補(bǔ)償后輸出DC/DC單元開關(guān)管的占空比，用于控制DC/DC單元中各開關(guān)管的工作狀態(tài)；

所述DC/AC控制單元的具體控制方法如下：

(1)首先，DC/AC控制單元采樣電網(wǎng)電壓和并網(wǎng)電流，對采樣值進(jìn)行處理，計(jì)算出電網(wǎng)電壓的幅值，根據(jù)電網(wǎng)電壓幅值確定電網(wǎng)電壓是否發(fā)生跌落；

(2)當(dāng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓處于正常范圍內(nèi)時(shí)，DC/AC控制單元的逆變直流母線電壓外環(huán)工作在MPPT模式，逆變直流母線電壓外環(huán)控制直流母線的電壓，保證DC/DC單元和DC/AC單元之間功率平衡以及直流母線電壓的穩(wěn)定，此時(shí)逆變直流母線電壓外環(huán)指令值u_busref為：

公式(1)中,u_g是并網(wǎng)點(diǎn)線電壓交流有效值，ΔU_bus是為了考慮逆變電感和逆變橋臂IGBT壓降的等效電壓，并且ΔU_bus>0；

(3)逆變直流母線電壓外環(huán)指令值u_busref與直流母線實(shí)際電壓u_bus進(jìn)行比較，通過PI補(bǔ)償器后產(chǎn)生并網(wǎng)電流d軸指令值i_dref；通過電網(wǎng)調(diào)度給出的并網(wǎng)電流q軸指令值為i_qref；

(4)當(dāng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓發(fā)生跌落時(shí)，逆變直流母線電壓外環(huán)工作在LVRT模式(低電壓穿越(Low Voltage Ride Through，LVRT)；所述DC/AC控制單元根據(jù)電網(wǎng)并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求，優(yōu)先根據(jù)并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落深度向電網(wǎng)注入無功功率，并網(wǎng)電流q軸指令值為i_qLVRT；

其中U_T是并網(wǎng)點(diǎn)電壓標(biāo)幺值，I_N是逆變器額定輸出電流；逆變器在優(yōu)先輸出q軸電流時(shí)，實(shí)際總電流不應(yīng)超過逆變器最大輸出電流常量I_dmax；如果此時(shí)逆變器可輸出的有功功率大于所有光伏陣列可輸出最大功率之和，那么逆變直流母線電壓外環(huán)輸出不會(huì)飽和；反之，如果此時(shí)逆變器可輸出的有功功率小于所有光伏陣列可輸出最大功率之和，那么逆變直流母線電壓外環(huán)發(fā)生輸出飽和，直流母線實(shí)際電壓超過直流母線電壓指令值，逆變直流母線電壓外環(huán)的輸出被限幅，并網(wǎng)電流d軸指令值i_dref為：

(5)所述DC/AC控制單元的逆變電流內(nèi)環(huán)，分別通過PI補(bǔ)償器控制并網(wǎng)電流的正序d軸分量和正序q軸分量跟隨指令值i_dref和i_qref；同時(shí)通過PI補(bǔ)償器控制并網(wǎng)電流的負(fù)序d軸分量和負(fù)序q軸分量等于0；

(6)DC/AC控制單元通過逆變電流內(nèi)環(huán)和逆變直流母線電壓外環(huán)的控制，最終輸出一電壓值，將該電壓值與母線電壓u_bus同時(shí)送入PWM調(diào)制器進(jìn)行PWM調(diào)制，最終輸出PWM調(diào)制信號，用于控制DC/AC單元中開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)。

在電網(wǎng)電壓跌落時(shí)，系統(tǒng)主要通過DC/DC控制單元中的直流母線過壓環(huán)、PV電壓環(huán)、PV電流環(huán)，DC/AC控制單元中逆變直流母線電壓環(huán)、電流環(huán)的邏輯控制，有效的保證了在電網(wǎng)電壓跌落時(shí)系統(tǒng)控制模式切換時(shí)直流母線電壓的穩(wěn)定性。另外，通過在DC/DC控制單元的直流母線過壓控制環(huán)中增加虛擬阻抗，實(shí)現(xiàn)了多路DC/DC控制單元在低電壓穿越過程中的均流。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種兩級式光伏并網(wǎng)逆變器框圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的DC/DC控制單元框圖。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種兩級式光伏并網(wǎng)逆變器DC/DC單元的控制方法流程圖。

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種兩級式光伏并網(wǎng)逆變器DC/AC單元的控制方法流程圖。

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種兩級式光伏并網(wǎng)逆變器低電壓穿越過程波形示意圖，其中圖5a為有功電流不限流時(shí)低電壓穿越波形圖，圖5b為有功電流限流時(shí)低電壓穿越波形圖。

具體實(shí)施方式

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型專利的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對一種兩級式逆變器的低電壓穿越控制方法及裝置進(jìn)一步詳細(xì)描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1所示，一種兩級式逆變器的低電壓穿越控制系統(tǒng)，包括多路光伏陣列、多路DC/DC單元、直流母線、DC/AC單元、并網(wǎng)點(diǎn)、電網(wǎng)。所述每路光伏陣列的輸出端連接一對應(yīng)的DC/DC單元的輸入端，所述多路DC/DC單元的輸出正極匯合后與直流母線的輸入正端相連接，所述多路DC/DC單元的輸出負(fù)極匯合后與直流母線的輸入負(fù)端相連接，所述直流母線的輸出端與DC/AC單元的輸入端相連接，DC/AC單元的輸出端通過并網(wǎng)點(diǎn)與電網(wǎng)相連接。

所述每個(gè)DC/DC單元連接有一DC/DC控制單元，用于對對應(yīng)的DC/DC單元中的電壓及電流進(jìn)行控制。所述DC/AC單元連接有一DC/AC控制單元，用于對DC/AC單元中的電壓及電流進(jìn)行控制，DC/AC控制單元同時(shí)連接電網(wǎng)。

如圖2所示，所述DC/DC控制單元包括直流母線過壓環(huán)、PV電壓環(huán)、PV電流環(huán)。所述直流母線過壓環(huán)的輸入電壓為逆變直流母線電壓外環(huán)的指令值u_busref和增量△U_bus2之和，再減去為了實(shí)現(xiàn)多個(gè)DC/DC單元均流而設(shè)置的虛擬阻抗上的電壓值R_droopI_o，再減去直流母線電壓u_bus，通過直流母線過電壓環(huán)輸出PV電壓環(huán)輸出的電流i_pvref1；PV電壓u_pv和PV電流i_pv經(jīng)過MPPT控制單元后輸出PV電壓環(huán)的指令值u_pvref，PV電壓環(huán)的指令值u_pvref減去PV電壓u_pv，然后通過PV電壓環(huán)后輸出PV電壓環(huán)輸出的電流指令值i_pvref0；所述電流指令值i_pvref0和直流母線過壓環(huán)輸出的電流指令值i_pvref1進(jìn)行比較，取其中較小值作為PV電流環(huán)指令值i_pvref，PV電流環(huán)指令值i_pvref減去PV電流值i_pv，然后通過PV電流環(huán)輸出DC/DC單元開關(guān)管的占空比D。

所述DC/AC控制單元包括逆變直流母線電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)。

如圖3所示，本實(shí)用新型DC/DC單元的具體控制方法如下：

(1)首先，DC/AC控制單元檢測電網(wǎng)電壓幅值，判斷電網(wǎng)電壓是否跌落；

(2)在電網(wǎng)電壓正常時(shí)，DC/AC控制單元根據(jù)電網(wǎng)電壓值計(jì)算逆變直流母線電壓外環(huán)的指令值u_busref；

(3)在電網(wǎng)電壓正常時(shí)，DC/DC單元根據(jù)最大功率點(diǎn)追蹤(MPPT)算法產(chǎn)生PV電壓環(huán)的指令值u_pvref；

(4)通過DC/DC控制單元中的PV電壓環(huán)，將PV電壓環(huán)指令值u_pvref與PV電壓u_pv相減后經(jīng)過比例積分(PI)補(bǔ)償輸出電流指令值i_pvref0。

(5)當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生跌落時(shí)，逆變直流母線電壓外環(huán)指令值u_busref和PV電壓環(huán)指令值u_pvref保持不變，保持為電壓跌落前的電壓值。

(6)通過DC/DC控制單元中的直流母線過壓環(huán)，將逆變直流母線電壓外環(huán)指令值u_busref和增量△U_bus2(為防止直流母線電壓過沖而設(shè)置的增量)進(jìn)行疊加，疊加后的值再減去虛擬阻抗上的電壓值R_droopI_o(R_droop是為了實(shí)現(xiàn)多個(gè)DC/DC單元均流而設(shè)置的虛擬阻抗，I_o為每個(gè)DC/DC單元的輸出電流)，則直流母線過壓環(huán)的輸出指令值為(u_busref+△U_bus2-R_droopI_o)，最后直流母線過壓環(huán)輸出指令值(u_busref+△U_bus2-R_droopI_o)與直流母線電壓u_bus相減后經(jīng)過PI補(bǔ)償輸出電流指令值i_pvref1。

(7)將PV電壓環(huán)輸出的電流指令值i_pvref0和直流母線過壓環(huán)輸出的電流指令值i_pvref1進(jìn)行比較，取較小值作為PV電流環(huán)指令值i_pvref。PV電流環(huán)指令值i_pvref與PV電流i_pv相減，經(jīng)過PI補(bǔ)償后輸出DC/DC單元開關(guān)管的占空比，用于控制DC/DC單元中各開關(guān)管的工作狀態(tài)。

所述DC/DC控制單元，在并網(wǎng)點(diǎn)電壓處于正常范圍內(nèi)時(shí)，那么DC/DC控制單元首先采樣光伏陣列(PV)的輸出電壓u_pv和電流i_pv，根據(jù)最大功率點(diǎn)追蹤算法(MPPT)給出對應(yīng)光伏陣列(PV)的電壓指令值u_pvref，用于控制所述對應(yīng)光伏陣列的輸出功率，以使對應(yīng)光伏陣列輸出最大功率；在并網(wǎng)點(diǎn)電壓發(fā)生跌落情況下，那么PV電壓指令值不更新，保持為電壓跌落前的電壓指令值；電網(wǎng)電壓幅值恢復(fù)正常后，PV電壓指令值u_pvref恢復(fù)，重新由MPPT算法進(jìn)行計(jì)算，這樣縮短了有功功率的恢復(fù)時(shí)間。此時(shí)DC/DC控制單元除了控制光伏陣列的輸出功率以外，還用于限制直流母線電壓的升高。

如圖4所示，本實(shí)用新型DC/AC單元的具體控制方法如下：

(1)首先，DC/AC控制單元采樣電網(wǎng)電壓和并網(wǎng)電流，對采樣值進(jìn)行處理，計(jì)算出電網(wǎng)電壓的幅值，根據(jù)電網(wǎng)電壓幅值確定電網(wǎng)電壓是否發(fā)生跌落。

(2)當(dāng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓處于正常范圍內(nèi)時(shí)，DC/AC控制單元的逆變直流母線電壓外環(huán)工作在MPPT模式，逆變直流母線電壓外環(huán)控制直流母線的電壓，保證DC/DC單元和DC/AC單元之間功率平衡以及直流母線電壓的穩(wěn)定，此時(shí)逆變直流母線電壓外環(huán)的指令值u_busref為：

公式(1)中,u_g是并網(wǎng)點(diǎn)線電壓交流有效值，ΔU_bus是為了考慮逆變電感和逆變橋臂IGBT壓降的等效電壓，并且ΔU_bus>0。

(3)逆變直流母線電壓外環(huán)指令值u_busref與直流母線實(shí)際電壓u_bus進(jìn)行比較，通過PI補(bǔ)償器后產(chǎn)生并網(wǎng)電流d軸指令值i_dref。通過電網(wǎng)調(diào)度給出的并網(wǎng)電流q軸指令值為i_qref。

(4)當(dāng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓發(fā)生跌落時(shí)，逆變直流母線電壓外環(huán)工作在LVRT模式。所述DC/AC控制單元根據(jù)電網(wǎng)并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求，優(yōu)先根據(jù)并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落深度向電網(wǎng)注入無功功率，并網(wǎng)電流q軸指令值為i_qLVRT。

其中U_T是并網(wǎng)點(diǎn)電壓標(biāo)幺值，I_N是逆變器額定輸出電流。逆變器在優(yōu)先輸出q軸電流時(shí)，實(shí)際總電流不應(yīng)超過逆變器最大輸出電流常量I_dmax。如果此時(shí)逆變器可輸出的有功功率大于所有光伏陣列可輸出最大功率之和，那么逆變直流母線電壓外環(huán)輸出不會(huì)飽和；反之，如果此時(shí)逆變器可輸出的有功功率小于所有光伏陣列可輸出最大功率之和，那么逆變直流母線電壓外環(huán)發(fā)生輸出飽和，直流母線實(shí)際電壓超過直流母線電壓指令值，逆變直流母線電壓外環(huán)的輸出被限幅，并網(wǎng)電流d軸指令值i_dref為：

(5)所述DC/AC控制單元的逆變電流內(nèi)環(huán)，分別通過PI補(bǔ)償器控制并網(wǎng)電流的正序d軸分量和正序q軸分量跟隨指令值i_dref和i_qref；同時(shí)通過PI補(bǔ)償器控制并網(wǎng)電流的負(fù)序d軸分量和負(fù)序q軸分量等于0。

(6)DC/AC控制單元通過逆變電流內(nèi)環(huán)和逆變直流母線電壓外環(huán)的控制，最終輸出一電壓值，將該電壓值與母線電壓u_bus同時(shí)送入PWM調(diào)制器進(jìn)行PWM調(diào)制，最終輸出PWM調(diào)制信號，用于控制DC/AC單元中開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)。

所述DC/AC控制單元，當(dāng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓處于正常范圍內(nèi)時(shí)通過功率平衡原則控制直流母線電壓的穩(wěn)定，將DC/DC單元的功率轉(zhuǎn)換到電網(wǎng)側(cè)，并且根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度需要向電網(wǎng)注入所需無功功率；當(dāng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓發(fā)生跌落時(shí)，優(yōu)先根據(jù)并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落深度向電網(wǎng)注入所需無功功率，在視在功率一定的前提下再向電網(wǎng)注入有功功率。具體地，所述DC/AC控制單元包括直流母線電壓外環(huán)和基于正負(fù)序正交dq雙坐標(biāo)系的并網(wǎng)電流內(nèi)環(huán)。其中直流母線電壓外環(huán)控制直流母線電壓的穩(wěn)定，并且輸出并網(wǎng)電流d軸指令值。電流內(nèi)環(huán)根據(jù)電流指令值，控制并網(wǎng)電流的形狀和質(zhì)量。所述并網(wǎng)視在功率等于有功功率與無功功率平方和的均方根，且并網(wǎng)逆變器的視在功率必須小于其最大值。當(dāng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓處于正常范圍內(nèi)時(shí)，直流母線電壓外環(huán)輸出并網(wǎng)電流d軸指令值，電網(wǎng)調(diào)度給出的并網(wǎng)電流q軸指令值；當(dāng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓發(fā)生跌落時(shí)，所述DC/AC控制單元優(yōu)先根據(jù)并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落深度向電網(wǎng)注入無功功率，在可輸出視在功率一定的前提下再向電網(wǎng)輸出有功功率。如果此時(shí)逆變器可輸出的有功功率大于所有光伏陣列可輸出最大功率之和，那么直流母線電壓環(huán)輸出不會(huì)飽和；反之，如果此時(shí)逆變器可輸出的有功功率小于所有光伏陣列可輸出最大功率之和，那么直流母線電壓外環(huán)發(fā)生輸出發(fā)生飽和，直流母線實(shí)際電壓超過直流母線電壓指令值，直流母線電壓外環(huán)輸出的有功功率指令值被限幅。

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種兩級式光伏并網(wǎng)逆變器低電壓穿越過程波形示意圖，如圖所示，t₀時(shí)刻之前逆變器工作在MPPT模式，PV電壓環(huán)的輸出i_pvref0小于直流母線過壓環(huán)的輸出i_pvref1。t₀時(shí)刻當(dāng)電網(wǎng)電壓跌落時(shí)，逆變器根據(jù)跌落深度的不同優(yōu)先向電網(wǎng)注入無功電流，并且在并網(wǎng)電流不超過最大輸出電流的前提下向電網(wǎng)注入有功電流，因此根據(jù)有功電流是否被限幅，低穿過程存在兩種不同的工作狀態(tài)。如圖5(a)所示，如果有功電流不發(fā)生限流，那么直流母線電壓和PV電壓保持不變，PV繼續(xù)工作在最大功率點(diǎn)。如圖5(b)所示，如果發(fā)生有功電流限流，會(huì)造成母線電壓升高，此時(shí)母線電壓的基準(zhǔn)保持不變。當(dāng)母線電壓u_bus超過母線電壓基準(zhǔn)達(dá)到△U_bus2時(shí)，母線電壓環(huán)迅速將電流基準(zhǔn)i_pvref1拉低，從而限制住PV輸入側(cè)功率，保證母線重新達(dá)到穩(wěn)定。

本實(shí)施例提供的一種兩級式逆變器的低電壓穿越控制方法及裝置，在低電壓穿越過程中，通過在DC/DC控制單元中增加直流母線過壓環(huán)，快速自動(dòng)限制光伏陣列輸出功率，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的易觸發(fā)直流母線電壓保護(hù)甚至損壞開關(guān)器件的問題；通過增加的直流母線過壓環(huán)實(shí)現(xiàn)低電壓穿越前后DC/DC控制單元不同控制模式的統(tǒng)一，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的控制模式需要切換容易造成直流母線電壓不穩(wěn)定的問題；通過在DC/DC控制單元的直流母線過壓控制環(huán)中增加虛擬阻抗，實(shí)現(xiàn)了多路DC/DC控制單元在低電壓穿越過程中的均流。本實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)直流母線電壓的穩(wěn)定可控，從而提高低電壓穿越的穩(wěn)定性與可靠性。