一種并網(wǎng)電流直流分量控制系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)涉及并網(wǎng)電流控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種并網(wǎng)電流直流分量控制系統(tǒng)。包括逆變電路、用于檢測(cè)電流信號(hào)的電流傳感器電路、用于提取電流信號(hào)中直流分量信號(hào)的信號(hào)調(diào)理電路、根據(jù)直流分量信號(hào)獲取脈寬控制信號(hào)的控制電路、根據(jù)脈寬控制信號(hào)調(diào)節(jié)逆變電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)脈寬的驅(qū)動(dòng)電路和設(shè)置于并網(wǎng)電路中的并網(wǎng)開(kāi)關(guān)電路；所述控制電路內(nèi)設(shè)置有零偏調(diào)節(jié)電路，所述零偏調(diào)節(jié)電路在并網(wǎng)開(kāi)關(guān)電路斷開(kāi)時(shí)被觸發(fā)接收信號(hào)調(diào)理電路輸出的直流分量信號(hào)并處理獲得零偏信號(hào)，所述零偏調(diào)節(jié)電路在并網(wǎng)開(kāi)關(guān)電路接通時(shí)被觸發(fā)根據(jù)零偏信號(hào)矯正脈寬控制信號(hào)。本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)檢測(cè)前可進(jìn)行零偏校準(zhǔn)，誤差小，檢測(cè)精度高，可以將并網(wǎng)電流直流分量指標(biāo)控制在較小范圍以?xún)?nèi)。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及并網(wǎng)電流控制
，特別是指一種并網(wǎng)電流直流分量控制系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
在光伏、風(fēng)能并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)中，并網(wǎng)電流的直流分量是一個(gè)重要的指標(biāo)。并網(wǎng)電流直流分量的存在，有可能造成電網(wǎng)上的變壓器因直流偏置導(dǎo)致磁通飽和從而影響其正常工作，甚至發(fā)生故障；導(dǎo)致高的初級(jí)電流峰值，可能燒毀輸入保險(xiǎn)，引起斷電；給用電負(fù)載帶來(lái)危害，比如導(dǎo)致感性負(fù)載的“磁飽和”，從而使得負(fù)載不能正常工作。目前對(duì)于該直流分量的指標(biāo)大多在毫安級(jí)，在國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格。并且隨著光伏、風(fēng)能發(fā)電設(shè)備的推廣，該項(xiàng)指標(biāo)對(duì)電網(wǎng)的影響也越來(lái)越大，對(duì)其的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。因此如何消除輸出電壓中的直流分量成為了函待解決的問(wèn)題。 現(xiàn)有技術(shù)中抑制直流分量的方法，一種是在逆變器中加入一個(gè)隔直電容，然而，這個(gè)電容在工頻頻率處必須呈現(xiàn)低阻抗，電容值會(huì)很大，增加了系統(tǒng)的成本，并且降低了系統(tǒng)的可靠性。第二種方法是在并網(wǎng)逆變器和電網(wǎng)之間連接一個(gè)工頻變壓器，但是工頻變壓器的體積大、功耗大、價(jià)格高，而且會(huì)降低整機(jī)的轉(zhuǎn)換效率。還有一種方法是采用串聯(lián)采樣電阻采樣并網(wǎng)電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)濾波、放大后提取直流分量，再經(jīng)過(guò)隔離電路單元送給控制電路，該方法采用串聯(lián)采樣電阻的方案，該方法的不足之處一是采樣電阻存在溫漂，后續(xù)放大、濾波電路處理難度大，存在采樣精度低、可靠性差、安全性差的缺點(diǎn)，另一是由于采用電阻、信號(hào)提取電路等檢測(cè)電路存在一定的零偏，造成檢測(cè)結(jié)果存在較大的誤差，因而無(wú)法準(zhǔn)確、有效的控制并網(wǎng)電路的直流分量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種能夠準(zhǔn)確檢測(cè)并網(wǎng)回路中電流的直流分量并將該直流分量指標(biāo)控制在較小范圍以?xún)?nèi)的并網(wǎng)電流直流分量控制系統(tǒng)。本技術(shù)的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)提供了一種并網(wǎng)電流直流分量控制系統(tǒng)，包括逆變電路，所述逆變電路的輸出端與交流電網(wǎng)連接形成并網(wǎng)回路，在所述并網(wǎng)回路中設(shè)置有用于檢測(cè)并網(wǎng)回路中電流信號(hào)的電流傳感器電路；所述電流傳感器電路輸出端連接有用于提取電流信號(hào)中直流分量信號(hào)的信號(hào)調(diào)理電路；所述信號(hào)調(diào)理電路輸出端連接有可根據(jù)直流分量信號(hào)獲取脈寬控制信號(hào)的控制電路；所述控制電路的脈寬控制信號(hào)輸出端連接有可根據(jù)脈寬控制信號(hào)調(diào)節(jié)逆變電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)脈寬的驅(qū)動(dòng)電路；所述控制電路的開(kāi)關(guān)控制輸出端連接有設(shè)置于并網(wǎng)電路中的并網(wǎng)開(kāi)關(guān)電路；所述控制電路內(nèi)設(shè)置有零偏調(diào)節(jié)電路，所述零偏調(diào)節(jié)電路在并網(wǎng)開(kāi)關(guān)電路斷開(kāi)時(shí)被觸發(fā)接收信號(hào)調(diào)理電路輸出的直流分量型號(hào)信號(hào)并處理獲得零偏信號(hào)，所述零偏調(diào)節(jié)電路在并網(wǎng)開(kāi)關(guān)電路接通時(shí)被觸發(fā)根據(jù)零偏信號(hào)矯正脈寬控制信號(hào)。其中，所述電流傳感器電路包括霍爾電流傳感器。其中，所述控制電路包括PI調(diào)節(jié)器。其中，所述控制電路還包括數(shù)字濾波電路。其中，所述信號(hào)調(diào)理電路為二階有源低通濾波放大電路。其中，所述逆變電路輸出端設(shè)置有輸出濾波電路。其中，所述逆變電路為三相并網(wǎng)逆變電路。其中，所述電流傳感器電路包括有三個(gè)電流傳感器，分別設(shè)置于并網(wǎng)回路的U相、V相、W相。本技術(shù)的有益效果本技術(shù)中，在逆變電路工作之前，控制電路控制并網(wǎng) 開(kāi)關(guān)電路斷開(kāi)，控制電路的零偏調(diào)節(jié)電路可根據(jù)此時(shí)信號(hào)調(diào)理電路輸出直流分量信號(hào)獲得零偏信號(hào)。在逆變電路工作時(shí)，電流傳感器電路能夠有效的采集并網(wǎng)回路中的電流信號(hào)并將該電流信號(hào)傳送給信號(hào)調(diào)理電路，信號(hào)調(diào)理電路提取該電流信號(hào)中的直流分量信號(hào)并將其傳送至控制電路，控制電路的零偏調(diào)節(jié)電路根據(jù)零偏信號(hào)對(duì)該直流分量信號(hào)進(jìn)行零偏校準(zhǔn)，同時(shí)控制電路根據(jù)該已校準(zhǔn)的直流分量信號(hào)可獲得一脈寬控制信號(hào)，該脈寬控制信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)電路調(diào)節(jié)逆變電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈寬，實(shí)現(xiàn)對(duì)并網(wǎng)回路中直流分量的控制。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)檢測(cè)前可進(jìn)行零偏校準(zhǔn)，誤差小，檢測(cè)精度高，控制精準(zhǔn)、有效，效果明顯，可以將并網(wǎng)電流直流分量指標(biāo)控制在較小范圍以?xún)?nèi)，同時(shí)不用增加成本高的硬件結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，成本低。附圖說(shuō)明圖I為本技術(shù)實(shí)施例I的電路框圖。圖2為本技術(shù)實(shí)施例I的信號(hào)調(diào)理電路電路圖。圖3為本技術(shù)實(shí)施例2的電路框圖。具體實(shí)施方式結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步描述。實(shí)施例I本技術(shù)一種并網(wǎng)電流直流分量控制系統(tǒng)的具體實(shí)施方式之一，如圖I所示，包括逆變電路1，所述逆變電路I的輸出端與交流電網(wǎng)連接形成并網(wǎng)回路，在所述并網(wǎng)回路中設(shè)置有用于檢測(cè)并網(wǎng)回路中電流信號(hào)的電流傳感器電路2 ;所述電流傳感器電路2輸出端連接有用于提取電流信號(hào)中直流分量信號(hào)的信號(hào)調(diào)理電路3 ;所述信號(hào)調(diào)理電路3輸出端連接有可根據(jù)直流分量信號(hào)獲取脈寬控制信號(hào)的控制電路4 ;所述控制電路4的脈寬控制信號(hào)輸出端連接有可根據(jù)脈寬控制信號(hào)調(diào)節(jié)逆變電路I的驅(qū)動(dòng)信號(hào)脈寬的驅(qū)動(dòng)電路5;所述控制電路4的開(kāi)關(guān)控制輸出端連接有設(shè)置于并網(wǎng)電路中的并網(wǎng)開(kāi)關(guān)電路6 ;所述控制電路4內(nèi)設(shè)置有零偏調(diào)節(jié)電路41，所述零偏調(diào)節(jié)電路41在并網(wǎng)開(kāi)關(guān)電路6斷開(kāi)時(shí)被觸發(fā)接收信號(hào)調(diào)理電路3輸出的直流分量信號(hào)并處理獲得零偏信號(hào)，所述零偏調(diào)節(jié)電路41在并網(wǎng)開(kāi)關(guān)電路6接通時(shí)是被觸發(fā)根據(jù)零偏信號(hào)矯正脈寬控制信號(hào)。在逆變電路I工作之前，控制電路4控制并網(wǎng)開(kāi)關(guān)電路6斷開(kāi)，控制電路4的零偏調(diào)節(jié)電路41可根據(jù)此時(shí)信號(hào)調(diào)理電路3輸出的直流分量信號(hào)獲得零偏信號(hào)。在逆變電路I工作時(shí)，電流傳感器電路2能夠有效的采集并網(wǎng)回路中的電流信號(hào)并將該電流信號(hào)傳送給信號(hào)調(diào)理電路3，信號(hào)調(diào)理電路3提取該電流信號(hào)中的直流分量信號(hào)并將其傳送至控制電路4，控制電路4的零偏調(diào)節(jié)電路41根據(jù)零偏信號(hào)對(duì)該直流分量信號(hào)進(jìn)行零偏校準(zhǔn)，同時(shí)控制電路4根據(jù)該已校準(zhǔn)的直流分量信號(hào)可獲得一脈寬控制信號(hào)，該脈寬控制信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)電路5調(diào)節(jié)逆變電路I的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈寬，實(shí)現(xiàn)對(duì)并網(wǎng)回路中直流分量的控制。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)檢測(cè)前可進(jìn)行零偏校準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)零偏校準(zhǔn)之后的直流分量信號(hào)誤差更小，因此電路整體檢測(cè)精度 高，可以獲得更為準(zhǔn)確的控制精準(zhǔn)、有效，效果明顯，可以將并網(wǎng)電流直流分量指標(biāo)控制在0. 2%以?xún)?nèi)，同時(shí)不用增加成本高的硬件結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，成本低。其中，所述電流傳感器電路2包括霍爾電流傳感器。采用霍爾傳感器采集并網(wǎng)回路中的電流信號(hào)時(shí)，其輸出信號(hào)與被采樣電路之間相互隔離，因此無(wú)需再增加隔離電路，減少電子器件數(shù)量，使電路昨天硬件結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，有效降低了總體成本。其中，所述控制電路4包括PI調(diào)節(jié)器42。采用PI調(diào)節(jié)器42調(diào)節(jié)獲得脈寬控制信號(hào)，并采用該脈寬控制信號(hào)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號(hào)以控制并網(wǎng)中的直流分量，可以使電路在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無(wú)穩(wěn)態(tài)誤差。其中，所述控制電路4還包括數(shù)字濾波電路43。直流分量信號(hào)進(jìn)入控制電路4后可進(jìn)一步進(jìn)行濾波處理，使直流分量信號(hào)更加準(zhǔn)確。其中，所述信號(hào)調(diào)理電路3為二階有源低通濾波放大電路。如圖2所示，信號(hào)調(diào)理電路3采用二階有源低通濾波放大電路。其中，運(yùn)算放大器U1A、電阻Rl、R2、R3、R4和電容C1、C2構(gòu)成了二階有源低通濾波放大電路，電阻R5和R6構(gòu)成了電平抬升電路，電阻R7和電容C3構(gòu)成了一階RC濾波電路，雙二極管Dl構(gòu)成了采樣信號(hào)箝位電路。具體電路連接為電流傳感器電路2的輸出端與電阻Rl的一端連接，電阻Rl的另一端與電阻R2的一端、電容Cl的一端連接，電阻R2的另一端與運(yùn)算放大器UlA的同相輸入端、電容C2的一端連接，電容C2的另一端與模擬地連接，電容Cl的另一本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種并網(wǎng)電流直流分量控制系統(tǒng)，包括逆變電路（1），所述逆變電路（1）的輸出端與交流電網(wǎng)連接形成并網(wǎng)回路，其特征在于：在所述并網(wǎng)回路中設(shè)置有用于檢測(cè)并網(wǎng)回路中電流信號(hào)的電流傳感器電路（2）；所述電流傳感器電路（2）輸出端連接有用于提取電流信號(hào)中直流分量信號(hào)的信號(hào)調(diào)理電路（3）；所述信號(hào)調(diào)理電路（3）輸出端連接有可根據(jù)直流分量信號(hào)獲取脈寬控制信號(hào)的控制電路（4）；所述控制電路（4）的脈寬控制信號(hào)輸出端連接有可根據(jù)脈寬控制信號(hào)調(diào)節(jié)逆變電路（1）的驅(qū)動(dòng)信號(hào)脈寬的驅(qū)動(dòng)電路（5）；所述控制電路（4）的開(kāi)關(guān)控制輸出端連接有設(shè)置于并網(wǎng)電路中的并網(wǎng)開(kāi)關(guān)電路（6）；所述控制電路（4）內(nèi)設(shè)置有零偏調(diào)節(jié)電路（41），所述零偏調(diào)節(jié)電路（41）在并網(wǎng)開(kāi)關(guān)電路（6）斷開(kāi)時(shí)被觸發(fā)接收信號(hào)調(diào)理電路（3）輸出的直流分量信號(hào)，并處理獲得零偏信號(hào)，所述零偏調(diào)節(jié)電路（41）在并網(wǎng)開(kāi)關(guān)電路（6）接通時(shí)被觸發(fā)根據(jù)零偏信號(hào)矯正脈寬控制信號(hào)。

【技術(shù)特征摘要】

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳書(shū)生，韓軍良，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：廣東易事特電源股份有限公司，
類(lèi)型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：