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1、(10)申请公布号 CN 102790399 A(43)申请公布日 2012.11.21CN102790399A*CN102790399A*(21)申请号 201210259515.4(22)申请日 2012.07.25H02J 3/18(2006.01)H02M 7/48(2007.01)(71)申请人华为技术有限公司地址 518129 广东省深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼(72)发明人张彦忠 高拥兵 郭新(74)专利代理机构深圳市深佳知识产权代理事务所(普通合伙) 44285代理人唐华明(54) 发明名称电网无功补偿方法、装置及并网逆变器(57) 摘要本发明公开了一种电网无功补偿方法、装置
2、及并网逆变器。该电网无功补偿方法，包括：检测电网的电压；当所检测到的电压的电压幅值低于预设的正常电压幅值时，确定所述电压对应的电气参考参数；根据所述电压对应的电气参考参数，确定当前的脉冲宽度调制（PWM）方式，其中，所述PWM方式包括：单极性调制方式和双极性调制方式；利用所述当前的PWM方式输出无功功率，以实现对所述电网的无功补偿。本方案中，在电网电压跌落时，通过所检测到的电压对应的电气参考参数确定当前的PWM方式，以在电流周期内将单极性调制和双极性调制方式进行有效结合，进而在电网电压跌落时，对电网进行有效地无功补偿，同时也降低开关损耗和电感损耗。(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书9
3、页 附图5页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 5 页1/2页21.一种电网无功补偿方法，其特征在于，包括：检测电网的电压；当所检测到的电压的电压幅值低于预设的正常电压幅值时，确定所述电压对应的电气参考参数；根据所述电压对应的电气参考参数，确定当前的脉冲宽度调制（PWM）方式，其中，所述PWM方式包括：单极性调制方式和双极性调制方式；利用所述当前的PWM方式输出无功功率，以实现对所述电网的无功补偿。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电压对应的电气参考参数包括：所述电压对应的电压幅值；所述根据所述电气参考参数，确定当前的脉
4、冲宽度调制（PWM）方式，具体包括：当所述电压对应的电压幅值不小于预设的电压幅值阈值时，将单极性调制方式作为当前的PWM方式；否则，将双极性调制方式作为当前的PWM方式。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电压幅值阈值为单极性调制方式实现软开关所需的最小电压幅值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电压对应的电气参考参数包括：所述电压对应的电压相位角；所述根据所述电气参考参数，确定当前的脉冲宽度调制（PWM）方式，具体包括：当在一电流周期内，所述电压对应的电压相位角满足12或者34时，将单极性调制方式作为当前的PWM方式；否则，将双极性调制方式作为当前的PWM方式；其中，U
5、min为单极性调制方式实现软开关所需的最小电压幅值，Upeak为电流周期内电压峰值，2=-1，3=+1，4=2-1。5.一种电网无功补偿装置，其特征在于，包括：电压检测模块，用于检测电网的电压，并将所检测到的电压发送至幅值判断模块；所述幅值判断模块，用于判断所检测到的电压的电压幅值是否低于预设的正常电压幅值，并在是的情况下，触发电气参考参数确定模块；所述电气参考参数确定模块，用于确定所述电压对应的电气参考参数，并将所述电压对应的电气参考参数发送至PWM方式确定模块；所述PWM方式确定模块，用于根据所述电压对应的电气参考参数，确定当前的脉冲宽度调制（PWM）方式，并将所述当前的PWM方式发送至无
6、功补偿模块，其中，所述PWM方式包括：单极性调制方式和双极性调制方式；所述无功补偿模块，用于利用所述当前的PWM方式输出无功功率，以实现对所述电网的无功补偿。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电气参考参数确定模块，具体用于确定所述电压对应的电压幅值，并将所述电压对应的电压幅值发送至PWM方式确定模块；所述PWM方式确定模块，具体用于当所述电压对应的电压幅值不小于预设的电压幅值阈值时，将单极性调制方式作为当前的PWM方式；当所述电压对应的电压幅值大于预设的权 利 要 求 书CN 102790399 A2/2页3电压幅值阈值时，将双极性调制方式作为当前的PWM方式。7.根据权利要求5所
7、述的装置，其特征在于，所述电气参考参数确定模块，具体用于确定所述电压对应的电压相位角，并将所述电压对应的电压相位角发送至PWM方式确定模块；所述PWM方式确定模块，具体用于当在一电流周期内，所述电压对应的电压相位角满足12或者34时，将单极性调制方式作为当前的PWM方式；当在一电流周期内，所述电压对应的电压相位角不满足12且也不满足34时，将双极性调制方式作为当前的PWM方式；其中，Umin为单极性调制方式实现软开关所需的最小电压幅值，Upeak为电流周期内电压峰值，2=-1，3=+1，4=2-1。8.一种并网逆变器，包括：功率管理装置和逆变装置，其特征在于，还包括：如权利要求5-7任意一项所
8、述的电网无功补偿装置；其中，所述逆变装置在所述功率管理装置的控制下进行有功输出；所述电网无功补偿装置在所述功率管理装置的控制下进行电网无功补偿。权 利 要 求 书CN 102790399 A1/9页4电网无功补偿方法、 装置及并网逆变器技术领域0001 本发明涉及电气技术领域，特别是涉及电网无功补偿方法、装置及并网逆变器。背景技术0002 太阳能作为一种环保且可再生的新能源日益受到人们的青睐。其中，将将太阳能转换成电能尤其受到关注。而为了将太阳能电池板发出的直流电转换成交流电以馈入电网，需要用到太阳能并网逆变器。0003 其中，在出现电压跌落的电网故障时，需要太阳能逆变器能够输出无功功率以实现
9、无功补偿，进而支持电网恢复。其中，所谓电压跌落具体是指电网电压幅值减小；所谓无功功率是指为建立交变磁场和感应磁通所需的、不转化为机械能或热能的电功率；所谓无功补偿在供电系统中起提高电网的功率因数的作用，以及降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境的作用。0004 现有技术中，在利用太阳能并网逆变器实现无功补偿的过程中，通常采用PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）中的双极性调制方式或单极性调制方式。其中，采用双极性调制方式实现无功补偿时，对当前电网电压值无特殊要求，但是开关损耗和电感损耗相对于单极性调制方式较大；而采用单极性调制方式实现无功补偿时
10、，可以具有较小的开关损耗和电感损耗，但是在电网电压较低（如电网电压过零附近）的时候难以实现软开关，以致无法实现无功补偿。发明内容0005 为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电网无功补偿方法、装置及并网逆变器，以在电网电压跌落时，有效实现无功补偿，同时降低开关损耗和电感损耗，技术方案如下：0006 第一方面，本发明实施例提供了一种电网无功补偿方法，包括：0007 检测电网的电压；0008 当所检测到的电压的电压幅值低于预设的正常电压幅值时，确定所述电压对应的电气参考参数；0009 根据所述电压对应的电气参考参数，确定当前的脉冲宽度调制（PWM方式），其中，所述PWM方式包括：单极性调制方
11、式和双极性调制方式；0010 利用所述当前的PWM方式输出无功功率，以实现对所述电网的无功补偿。0011 其中，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述电压对应的电气参考参数包括：所述电压对应的电压幅值；所述根据所述电气参考参数，确定当前的脉冲宽度调制（PWM）方式，具体包括：0012 当所述电压对应的电压幅值不小于预设的电压幅值阈值时，将单极性调制方式作为当前的PWM方式；否则，将双极性调制方式作为当前的PWM方式。0013 其中，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述电压对应的电气参考参数包说 明 书CN 102790399 A2/9页5括：所述电压对应的电压相位角；所述根据所述电气参考
12、参数，确定当前的脉冲宽度调制（PWM）方式，具体包括：0014 当在一电流周期内，所述电压对应的电压相位角满足12或者34时，将单极性调制方式作为当前的PWM方式；否则，将双极性调制方式作为当前的PWM方式；0015 其中，Umin为单极性调制方式实现软开关所需的最小电压幅值，Upeak为电流周期内电压峰值，2=-1，3=+1，4=2-1。0016 第二方面，本发明实施例还提供一种电网无功补偿装置，包括：0017 电压检测模块，用于检测电网的电压，并将所检测到的电压发送至幅值判断模块；0018 所述幅值判断模块，用于判断所检测到的电压的电压幅值是否低于预设的正常电压幅值，并在是的情况下，触发电
13、气参考参数确定模块；0019 所述电气参考参数确定模块，用于确定所述电压对应的电气参考参数，并将所述电压对应的电气参考参数发送至PWM方式确定模块；0020 所述PWM方式确定模块，用于根据所述电压对应的电气参考参数，确定当前的脉冲宽度调制（PWM）方式，并将所述当前的PWM方式发送至无功补偿模块，其中，所述PWM方式包括：单极性调制方式和双极性调制方式；0021 所述无功补偿模块，用于利用所述当前的PWM方式输出无功功率，以实现对所述电网的无功补偿。0022 其中，在第二方面的第一种可能实现的方式中，所述电气参考参数确定模块，具体用于确定所述电压对应的电压幅值，并将所述电压对应的电压幅值发送
14、至PWM方式确定模块；0023 所述PWM方式确定模块，具体用于当所述电压对应的电压幅值不小于预设的电压幅值阈值时，将单极性调制方式作为当前的PWM方式；当所述电压对应的电压幅值大于预设的电压幅值阈值时，将双极性调制方式作为当前的PWM方式。0024 其中，在第二方面的第二种可能实现的方式中，所述电气参考参数确定模块，具体用于确定所述电压对应的电压相位角，并将所述电压对应的电压相位角发送至PWM方式确定模块；0025 所述PWM方式确定模块，具体用于当在一电流周期内，所述电压对应的电压相位角满足12或者34时，将单极性调制方式作为当前的PWM方式；当在一电流周期内，所述电压对应的电压相位角不满
15、足12且也不满足34时，将双极性调制方式作为当前的PWM方式；0026 其中，Umin为单极性调制方式实现软开关所需的最小电压幅值，Upeak为电流周期内电压峰值，2=-1，3=+1，4=2-1。0027 第三方面，本发明实施例还提供一种并网逆变器，包括：功率管理装置和逆变装置，还包括：本发明实施例所提供的任意一电网无功补偿装置；其中，所述逆变装置在所述说 明 书CN 102790399 A3/9页6功率管理装置的控制下进行有功输出；所述电网无功补偿装置在所述功率管理装置的控制下进行电网无功补偿。0028 本发明实施例所提供的技术方案，当所检测到的电压的电压幅值低于预设的正常电压幅值时，则确定所述电压对应的电气参考参数，进而根据所述电压对应的电气参考参数确定出当前的PWM方式：单极性调制方式或双极性调制方式，并利用所确定的PWM方式输出无功功率，以实现对所述电网的无功补偿。与现有技术相比，在电网电压跌落时，通过所检测到的电压对应的电气参考参数确定当前的PWM方式，以在电流周期内将单极性调制和双极性调制方式进行有效结合，进而在电网电压跌落时，对电网进行有效地无功补偿，同时也降低开关损耗和电感损耗。附图说明0029 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明
