1.一种大功率高升压比光伏直流变流器启动控制方法,其特征在于,所述的大功率高升压比光伏直流变流器包括一个BOOST升压电路组、一个逆变器组、一个24脉波升压变压器、四个三相二极管整流桥以及对应的两个高压滤波电路,其中:所述BOOST升压电路组包括M个结构相同的BOOST升压电路,每个BOOST升压电路的前级均与一个光伏阵列通过一个开关相连接,即M个BOOST升压电路分别通过M个开关与M个光伏阵列相连接,M个BOOST升压电路输出侧并联,并且与逆变器组的直流侧正负母线相连接;在M个结构相同的BOOST升压电路中选取任一个BOOST升压电路记为BOOST升压电路1,所述BOOST升压电路1的输入侧和输出侧之间并联了一个缓启电阻R和缓启开关Kx,BOOST升压电路1所对应的光伏阵列记为光伏阵列1;
所述逆变器组中包括N个三电平三桥臂逆变桥和对应的N个拓扑结构相同的LCL滤波电路,每个三电平三桥臂逆变桥和其对应的LCL滤波电路组成一个逆变器;在N台逆变器中,1台逆变器记为主控逆变器,其余N-1台记为从控逆变器,N台逆变器直流侧相并联后与逆变器组的直流侧正负母线相连接,N台逆变器交流侧经过LCL滤波电路后并联连接,并联后与所述24脉波升压变压器的原边侧相连接;所述24脉波升压变压器的副边侧与所述四个三相二极管整流桥的输入端连接,所述四个三相二极管整流桥的后级经过高压滤波电路后并入直流电网;所述M与N均为正整数;
所述启动控制方法的步骤如下:
步骤1,逆变器组启动;
断开M个BOOST升压电路与M个光伏阵列相连接的M个开关,即M个BOOST升压电路都不工作,然后闭合缓启开关Kx,光伏阵列1的开路电压Upv1通过缓启电阻R直接接到逆变器组的直流侧,检测逆变器组直流侧电压Udc是否到达设定电压值:若未到达设定电压值,则一直检测逆变器组直流侧电压Udc是否到达设定电压值,待逆变器组直流侧电压Udc到达设定电压值时,闭合M个BOOST升压电路与M个光伏阵列相连接的M个开关,接入M个BOOST升压电路,再断开缓启开关Kx,使得逆变器组开始工作,并通过主从控制使逆变器组直流侧电压Udc稳定在光伏阵列1的开路电压Upv1,记逆变器组直流侧电压给定值为Udc1*,Udc1*=Upv1;
所述使得逆变器组开始工作,并通过主从控制使逆变器组直流侧电压Udc稳定在光伏阵列1的开路电压Upv1的具体实现方式包括:步骤1.1,采样及坐标变换;
所述采样包括对逆变器组直流侧电压Udc、主控逆变器的采样和对从控逆变器的采样;
首先对逆变器组直流侧电压Udc进行采样;
对主控逆变器采集以下数据:主控逆变器变压器侧交流电压ua,ub,uc,主控逆变器桥臂侧电感电流iLa,iLb,iLc;
将N-1台中的任一台从控逆变器记为从控逆变器i,i=1,2...N-1,对从控逆变器i采集以下数据:从控逆变器i桥臂侧电感电流iLai,iLbi,iLci,从控逆变器i变压器侧交流电压uai,ubi,uci;
所述坐标变换包括对以下数据进行坐标变换:
对主控逆变器变压器侧交流电压ua,ub,uc和主控逆变器桥臂侧电感电流iLa,iLb,iLc分别进行旋转坐标变换得到主控逆变器变压器侧交流电压的dq分量Ud,Uq和主控逆变器桥臂侧电感电流的dq分量ILd,ILq;
对从控逆变器i变压器侧交流电压uai,ubi,uci和从控逆变器i桥臂侧电感电流iLai,iLbi,iLci分别进行旋转坐标变换得到从控逆变器i变压器侧交流电压的dq分量Udi,Uqi和从控逆变器i桥臂侧电感电流的dq分量ILdi,ILqi;
步骤1.2,将步骤1.1采样得到的逆变器组直流侧电压Udc和逆变器组直流侧电压给定值Udc1*,经过直流侧电压控制方程得到主控逆变器的有功电流指令 同时根据步骤1.1得到的主控逆变器变压器侧交流电压的dq分量Ud,Uq,经过幅值计算后得到电压幅值Uc;再根据给定的主控逆变器变压器侧交流电压指令 通过电压下垂控制方程得到主控逆变器的无功电流指令 并将该无功电流指令 作为从控逆变器i的基准有功无功电流参考指令;
直流侧电压控制方程为:
幅值计算方程为:
电压下垂控制方程为:
其中,Kp_dc为直流电压外环比例控制系数、Ki_dc为直流电压外环积分控制系数,τ为滤波时间常数,n为下垂控制系数,s为拉普拉斯算子;
*
步骤1.3,经过有功功率计算方程计算得到来自主控逆变器的有功功率指令P 和从控逆变器i的有功功率Pi,经过无功功率计算方程计算得到主控逆变器的无功功率指令Q*和从控逆变器i的无功功率Qi;
有功功率计算方程为:
Pi=Udi×ILdi+Uqi×ILqi
无功功率计算方程为:
Qi=Udi×ILqi-Uqi×ILdi
*
步骤1.4,根据步骤1.3得到的来自主控逆变器的有功功率指令P和主控逆变器的无功功率指令Q*、从控逆变器i的有功功率Pi和从控逆变器i的无功功率Qi,经过功率控制方程得到从控逆变器i的有功电流指令 和从控逆变器i的无功电流指令 所述功率控制方程为:其中,Kp_aci为从控逆变器i的功率环比例控制系数,Ki_aci为从逆变器i的功率环积分控制系数;
步骤1.5,根据步骤1.1得到的主控逆变器桥臂侧电感电流dq的分量ILd,ILq和从控逆变器i桥臂侧电感电流dq的分量ILdi,ILqi、步骤1.2得到的主控逆变电流指令 步骤1.4得到的从控逆变器i的有功电流指令 和从控逆变器i的无功电流指令 经过电流控制方程得到主控逆变器和从控逆变器i的控制信号,所述电流控制方程为:其中,ud为主控逆变器的电压控制信号d轴分量,uq为主控逆变器的电压控制信号q轴分量,udi为从控逆变器i的电压控制信号d轴分量,uqi为从控逆变器i的电压控制信号q轴分量,Kp为主控逆变器的电流环比例控制系数,Kpi为从控逆变器i的电流环比例控制系数,Ki为主控逆变器的电流环积分控制系数,Kii为从控逆变器i的电流环积分控制系数,Kr为主控逆变器的谐振控制器比例系数,Kri为从控逆变器i的谐振控制器比例系数,Gi为主控逆变器的品质因子,ω0为从控逆变器i的滤波频率,Gii为从控逆变器i的品质因子;
通过步骤1.1~步骤1.5的主从控制,使得逆变器组中的N台逆变器顺利启动;
步骤2,逆变器组工作后,控制BOOST升压电路组开始工作,实现对每个光伏阵列输出的最大功率点进行跟踪控制;
步骤3,记BOOST升压电路组开启后并完成步骤2后的逆变器组直流侧电压为跟踪控制后的逆变器组直流侧电压Udc',检测跟踪控制后的的逆变器组直流侧电压Udc'是否稳定,若不稳定,则一直等待跟踪控制后的逆变器组直流侧电压Udc'稳定;待跟踪控制后的逆变器组直流侧电压Udc'稳定后,记稳定后的逆变器组直流侧电压给定值为Udc2*,并将稳定后的逆变器组直流侧电压给定值Udc2*修改为额定工作电压值Udc”,即Udc2*=Udc”;
至此整个大功率高升压比光伏直流变流器启动结束;
所述额定工作电压值Udc”指的是所述大功率高升压比光伏直流变流器在额定工况运行下逆变器组直流侧的电压值。