CN119147835B 逆变器及其线路阻抗检测方法 （浙江艾罗网络能源技术股份有限公司）

本申请提供一种逆变器及其线路阻抗检测2在所述逆变器上电运行时，以预设的采样频率在工频周期内根据所述电压直流分量和所述电网直流分量之差得到根据当前采样时刻的所述电压交流分量和所述电网交流分量之差得到根据当前采样时刻的所述交流偏差值和所述电流交流分量得到当前采样时刻的电抗根据在所述工频周期内获得的所有所述实时输出电流的平均值，得到根据在所述工频周期内获得的所有所述实时输出电压的平均值，得到根据所述电阻值与所述电抗值之和得到当前采样时刻的在所述逆变器初始上电的首个工频周期内，以所述采样频率集所述逆变器的实时输出电流和实时输出电根据在所述首个工频周期采集的所述实时输出电流、所述3根据所述首个工频周期内的所述电流直流分量、所述电压直流分量和7.如权利要求1至6任意一项所述的线路阻抗所述实时输出电流包括每一所述相线的相线电流；所述实时输出电在所述逆变电路上电运行时，以预设的采样频率在工频周期根据所述电压直流分量和所述电网直流分量之差得到根据当前采样时刻的所述电压交流分量和所述电网交流分量之差得到根据当前采样时刻的所述交流偏差值和所述电流交流分量得到当前采样时刻的电抗根据所述电阻值与所述电抗值之和更新所述逆变电路与所述电网采样单元，所述采样单元用于以预设的所述采样频率在所述工频周控制单元，与所述采样单元连接，所述控制单元用于接收所述所述母线电容单元连接于所述正负直流母线之间，所述母线电容单所述第一桥臂连接于所述正负直流母线之间，所述第一桥臂包括串联的所述第二桥臂连接于所述第一桥臂的中点和两个所述母线电容所述第三桥臂连接于所述正负直流母线之间，所述第三桥臂包括串联的4所述第四桥臂连接于所述第三桥臂的中点和两个所述母线电容所述第五桥臂连接于所述正负直流母线之间，所述第五桥臂包括串联的所述第六桥臂连接于所述第五桥臂的中点和两个所述母线电容5分量以及电流交流分量、电压交流分量和电网交流分量更新逆变器与电网之间的线路阻6线与电网的第一端子连接；第二桥臂连接于第一桥臂的中点和两个母线电容的中点之间；7有并网输出端口和离网输出端口，逆变电路100的输出端分别连接并网输出端口和离网输流输入端口和电池连接端口，逆变电路100的输出端分别连接并网输出端口和离网输出端口，由此光伏组件30和储能电池50可以通过逆变电路100输出电能至离网输出端口以为负8内采集逆变路的实时输出电流和实时输出电压以及电网电压。控制电路200再根据采样的交流分量和电网交流分量更新逆变电路100与电网20电网电压以控制逆变电路100的输出，因此无需在逆变器10中额外增加检测线路阻抗的电电流、实时输出电压以及电网电压进行采样。本申请实施例中，采样频率可以与控制电路元210用于以预设的采样频率在工频周期内采集实时输出电流和实时输出电压以及电网电9采样单元211用于采集逆变电路100的实时输出电流。第一电压采样单元212连接于逆变电通过母线电容Ci1和母线电容Ci2进行储能。当逆变器10的直流输入端口连接光伏组件30时，逆变电路100的输入端的电压为光伏电压VPV，母线电容Ci1和母线电容Ci2将逆变电路管Q1和第二开关管Q2。第一开关管Q1和第二开关管Q2之间的中点通过第一相线A与电网20管Q3和第四开关管Q4。第三开关管Q3和第四开关管Q4之间的中点通过第二相线B与电网20管Q5和第六开关管Q6。第五开关管Q5和第六开关管Q6之间的中点通过第三相线C与电网20[0050]第四桥臂包括反向串联的第九开关管Q9和第十开关管Q10，第九开关管Q9的第一[0051]第六桥臂包括反向串联的第十一开关管Q11和第十二开关管Q12，第十一开关管Q11的第一端连接第十二开关管Q12的第一端，第十一开关管Q11的第二端连接至两个母线[0052]第一桥臂的中点通过第一相线A连接至电网20的第一端子，第三桥臂的中点通过[0053]控制单元220可以分别连接每一桥臂的开关管的控制端，并向每一开关管发送控第三相线C的相线电流。逆变电路100的实时输出电压包括逆变电路100的输出端与每一相BCABC[0057]以下将通过具体的实施例对本发明实施例提供的逆变器10及其线路阻抗检测方[0061]逆变器10上电运行是指，逆变器10的并网输出端口接入了电网20且控制电路200与电网20之间的线路阻抗的动态检测，当逆变器10与电网20之间的线路阻抗产生变化时，电路200执行，具体地，由控制单元220执行。例如由逆变器10中的微控制单元220等。执行步骤S100至S300后，因控制电路200无法及时识别到线路阻抗产生变化而影响逆变电[0073]控制电路200可以将在一个工频周期内采集的所有实时输出电流相加后，再除以采样个数为1000，所有实时输出电流分别为I1、I2、I3、…、I1000，则电流直流分量为：Inc=(l+lz+l3+…l1ooo)/1000。当然，当逆变电路100的输出端连接有多条相线时，则分别[0075]控制电路200可以将在一个工频周期内采集的所有实时输出电压相加后，再除以采样个数为1000，所有实时输出电压分别为U1、U2、U3、…、U1000，则电流直流分量为：[0077]控制电路200可以将在一个工频周期内采集的所有电网电压相加后，再除以采样[0079]控制电路200可以将当前采样时刻的实时输出电流减去电流直流分量，得到当前[0081]控制电路200可以将当前采样时刻的实时输出电压减去电压直流分量，得到当前[0083]控制电路200可以将当前采样时刻的电网电压减去电网直流分量，得到当前采样路100的输出端连接有多条相线时，则分别计算每条相线对应的电网电压和电网直流分量工频周期中，控制电路200将当前工频周期的当前采样时刻采样的实时输出电流减去根据制电路200将当前工频周期的当前采样时刻采样的实时输出电压减去根据前一工频周期的实时输出电压计算的电压直流分量得到当前采样时刻的电压交流分量。控制电路200将当前工频周期的当前采样时刻采样的电网电压减去根据前一工频周期的电网电压计算的电[0090]控制电路200可以将当前采样时刻的电压交流分量减去电网交流分量，得到交流ABCABC[0094]控制电路200可以将当前采样时刻的交流偏差值除以电流交流分量得到电抗值。具体地，电抗值为jwL=v/lacr=(uacr-Eacr)/lacr。其中，以图3为例，jωL为线路电感的更新后的线路阻抗为z=R+jwLl。[0100]控制电路200将电阻值和当前采样时刻的电抗值相加，得到当前采样时刻的阻抗[0104]本申请实施例中，控制电路200可以将阻抗检测值减去线路阻抗得到差值，具体[0109]在首个工频周期的最后采样时刻，控制电路200根据采集的所有实时输出电流的[0111]控制电路200根据首个工频周期内的电流直流分量、电压直流分量和电网直流分[0112]本申请实施例中，初始线路阻抗可以仅包括根据首个工频周期内的电流直流分压减去电网直流分量得到的电网交流分量计算得到[0114]以下以图3示出的三相T型三电平逆变电路为例说明本申请实施例的线路阻抗检第三端子电压分别为电网20与三条相线连接IC1C2C3CnUA1A2A3UC1UC3CnEB1B2B3n为控制电路200在一个工频周期内的采[0120]S820、分别根据在工频周期内采集的IA的平均值、IB的平均值和IC的平均值得到IADCBDC和ICDC；分别根据在工频周期内采集的UA的平均值、UB的平均值和UC的平均值得到UADCBDC和UCDC；分别根据在工频周期内采集的EA的平均值、EB的平均值和EC的平均值得到BDC和ECDC。CDC为第三相线C的第三电流直流分量。UADC为第一桥臂的输出电压的第一电压直流分BDC为第二桥臂的输出电压的第二电压直流分量，UCDC为第三桥臂的输出电压的第三电。[0123]第一电压直流分量为uaoc=(ua1+usz+uas+…uan)/n，第二。。lsact=lIsr-laoc，第三电流交流分量为lcact=lcr一lcpc。其中，t为当前采样时刻。,第三电压交流分量为ucacr=ucr-ucoc。[0129]第一电网交流分量为Eaact=Eat-EAPC，第二电网交流分量为Esact=Est-Eeocva=uaoc-EXOC。第二直流偏差值为Vs=uaoc-EOC。第三直流偏差值为vc=ucoc-ECOC。[0133]第一交流偏差值为va=uaact-Eaact。第二交流偏差值为vs=usact-Esact。第线路电感的感抗和线路电容的容抗之和，第二电抗值为第二相线B上的线路电感的感抗和线路电容的容抗之和，第三电抗值为第三相线C上的线路电感的感抗和线路电容的容抗之[0137]具体地，第一电阻值为Ra=vallaoc，第二电阻值为Rg=vsllspc，第三电阻值为。[0138]第一电抗值为，第二电抗值为julsr=vollsacr，第三电抗值为jwLct=v2c/lcact。其中，t为当前采样时刻。[0141]第一阻抗检测值为当前采样时刻下第一相线A的线路阻抗，第二阻抗检测值为当[0145]可以理解，控制电路200需要分别计算第一阻抗检测值和第一线路阻抗之间的差值和第二线路阻抗之间的差值为Azg=zgt-zg，第三阻抗检测值和第三线路阻抗之间的差值为AZC=zcr-zc。制电路200在一个工频周期内迭代的线路阻抗均不稳定时（也即在整个工频周期内的每两个相邻采样时刻的阻抗检测值均不相等时则重新执行步