本技术是关于电子电气，尤其是关于一种逆变器的电容值检测方法及控制器、逆变器装置、光伏设备。
背景技术：
1、微型逆变器(microinverter，全称为“微型光伏并网逆变器”)一般指的是光伏发电系统中的功率小于等于1千瓦且具有组件级mppt(maximum power point tracking，最大功率点跟踪)控制器的逆变器。传统的光伏逆变方式是将所有的光伏电池在阳光照射下生成的直流电全部串并联在一起，再通过一个逆变器将直流电逆变成交流电接入电网，而微型逆变器则对每块组件进行逆变。其优点是可以对每块组件进行独立的mppt控制，能够大幅提高整体效率，同时也可以改善集中式逆变器具有的直流高压、弱光效应差、木桶效应等缺陷。
2、在微型逆变器及类似的其他逆变器设备当中，直流侧的支撑电容通常是系统中失效率最高的器件，电容失效不仅会造成直流端和交流端的电压波动和电流不稳定，甚至还可能会损害逆变器、影响后端连接的负载、造成系统故障停机或更加严重的安全问题。为了及时获知支撑电容的劣化或失效情况，可以采用各种手段来实时监测支撑电容的电容值。然而，目前使用的各类电容值检测手段都存在着检测精度和速度不能满足应用要求的问题。
技术实现思路
1、本技术提供了一种逆变器的电容值检测方法及控制器、逆变器装置、光伏设备，能够使得对三相逆变器机进行的电容值检测过程同时在精度和速度上满足各类应用场景的需求。
2、本技术提供一种电容值检测方法，所述方法应用于逆变器，所述逆变器包括三相逆变电路、第一电容与第二电容，所述第一电容连接在所述逆变器的正输入端和第一节点之间，所述第二电容连接在所述第一节点和所述逆变器的负输入端之间，所述三相逆变电路的三个输入端分别连接所述正输入端、所述第一节点和所述负输入端，所述三相逆变电路的三个输出端分别连接所述逆变器的三个输出端，所述三相逆变电路包括多个开关元件，所述电容值方法用于检测目标电容的电容值，所述目标电容包括所述第一电容和所述第二电容中的至少一个；所述方法包括：
3、获取所述目标电容的两端的纹波电压的幅值，以及所述逆变器的输入电流中交流成分的电流值；
4、响应于所述目标电容的两端的纹波电压的幅值小于第一阈值，采用在进行逆变的同时使得目标纹波电压被注入到所述逆变器的正输入端与负输入端之间的方式，控制所述三相逆变电路中的每个所述开关元件的导通和断开，并在注入完成后重新获取所述目标电容的两端的纹波电压的幅值以及所述逆变器的输入电流中交流成分的电流值；
5、基于所述逆变器的输入电流中的交流成分的电流值，以及在控制所述三相逆变电路的过程中得到的所述三相逆变电路的三个输入电流的电流值中的至少一个，确定所述目标电容两端的交流电流值；
6、基于所述目标电容的两端的纹波电压的幅值，以及所述目标电容两端的交流电流值，确定所述目标电容的电容检测值。
7、在一些可能的实现方式中，所述采用在进行逆变的同时使得目标纹波电压被注入到所述逆变器的正输入端与负输入端之间的方式，控制所述三相逆变电路中的每个所述开关元件的导通和断开，包括：
8、获取所述三相逆变电路的用于连接所述第一节点的输入端的电压的测量值；
9、以所述三相逆变电路用于连接所述第一节点的输入端的电压的测量值作为反馈量、以所述目标纹波电压作为目标量，得到作为输出量的电压矢量持续时间偏移值；
10、确定持续时间经过所述电压矢量持续时间偏移值的调整的多个电压矢量，并基于所述多个电压矢量向所述三相逆变电路中的每个所述开关元件提供对应的脉宽调制信号，使得所述三相逆变电路在进行逆变的同时所述目标纹波电压被注入到所述逆变器的正输入端与负输入端之间。
11、在一些可能的实现方式中，所述基于所述逆变器的输入电流中的交流成分的电流值，以及在控制所述三相逆变电路的过程中得到的三个输入电流的电流值中的至少一个，确定所述目标电容两端的交流电流值，包括：
12、获取包括所述三相逆变电路的三个输出电流的电流测量值的多个测量参数；
13、基于所述多个测量参数，确定多个电压矢量以及所述多个电压矢量的持续时间；
14、根据伏秒平衡原理，基于所述多个测量参数和所述电压矢量的持续时间计算所述三相逆变电路的三个输入电流的电流值中的至少一个，以结合所述输入电流中交流成分的电流值确定所述目标电容两端的交流电流值；
15、其中，所述第一电容的两端的交流电流值ic1_ac＝i0ac－hpf(i1)，其中i0ac为所述输入电流中交流成分的电流值，i1为第一输入电流的电流值，所述第一输入电流是从所述三相逆变电路用于连接逆变器的正输入端的输入端输入所述三相逆变电路的电流，hpf(i1)为经过高通滤波算法处理的所述第一输入电流的电流值；所述第二电容的两端的交流电流值ic2_ac＝i0ac+hpf(i3)，其中i0ac为所述输入电流中交流成分的电流值，i3为第三输入电流的电流值，所述第三输入电流是从所述三相逆变电路用于连接所述逆变器的负输入端的输入端输入所述三相逆变电路的电流，hpf(i3)为经过高通滤波算法处理的所述第三输入电流的电流值。
16、在一些可能的实现方式中，获取所述目标电容的两端的纹波电压的幅值，以及所述逆变器的输入电流中交流成分的电流值，包括：
17、获取所述目标电容的两端电压的电压测量值和/或所述逆变器的输入电流的电流测量值；
18、对所述电压测量值和/或所述电流测量值进行处理，以得到所述目标电容的两端的纹波电压的幅值和/或所述输入电流中交流成分的电流值。
19、在一些可能的实现方式中，所述目标纹波电压的频率被配置为等于所述逆变器的输出电流的频率的3倍，所述方法还包括：
20、响应于所述目标电容的两端的纹波电压中除了所述目标纹波电压之外存在有纹波电压成分的幅值大于或等于所述第一阈值，采用在进行逆变的同时使得所述目标纹波电压被消除的方式控制所述三相逆变电路中的每个所述开关元件的导通和断开。
21、在一些可能的实现方式中，所述基于所述目标电容的两端的纹波电压的幅值，以及所述目标电容两端的交流电流值，确定所述目标电容的电容检测值，包括：
22、基于关系式uc(t)＝ic(t-1)*cs/ts-uc(t-1)，利用曲线拟合的方式处理多个开关周期内得到的多组所述纹波电压的幅值和所述交流电流值，以确定所述目标电容的电容检测值；其中，所述uc(t-1)和所述uc(t)分别是第t-1个开关周期和第t个开关周期中确定的所述目标电容的两端的纹波电压的幅值，所述ic(t-1)是第t-1个开关周期中确定的所述目标电容两端的交流电流值，所述cs是所述目标电容的电容值，所述ts为每个所述开关周期的时长，所述t为大于1的整数。
23、在一些可能的实现方式中，所述逆变器还包括用于获取所述目标电容的两端的纹波电压的幅值的第一检测电路和/或用于获取所述逆变器的输入电流中交流成分的电流值的第二检测电路；
24、所述第一检测电路包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻，所述第一检测电路用于连接所述目标电容的正极的第一端连接所述第三电容的第一端，所述第三电容的第二端分别连接所述第一运算放大器的正相输入端和所述第一电阻的第一端，所述第一运算放大器的输出端分别连接所述第一运算放大器的反相输入端和所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端分别连接所述第二运算放大器的反相输入端和所述第三电阻的第一端，所述第三电阻的第二端分别连接所述第二运算放大器的输出端和所述第一检测电路的检测信号输出端，所述第一电阻的第二端分别连接所述第四电阻的第一端和所述第一检测电路用于连接所述目标电容的负极的第二端，所述第四电阻的第二端分别连接所述第二运算放大器的正相输入端和所述第五电阻的第一端，所述第五电阻的第二端连接参考电压线；其中，所述第三电容的电容值小于所述目标电容的电容值，所述第二电阻、所述第三电阻、所述第四电阻和所述第五电阻具有相同的电阻值，且该电阻值小于所述第一电阻的电阻值；
25、所述第二检测电路包括第三运算放大器、第四运算放大器、霍尔元件、第四电容、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第十电阻，所述霍尔元件的两个输入端连接在所述逆变器的输入电流的传输通路上，所述霍尔元件的第一输出端连接所述第四电容的第一端，所述第四电容的第二端分别连接所述第三运算放大器的正相输入端和所述第六电阻的第一端，所述第三运算放大器的输出端分别连接所述第三运算放大器的反相输入端和所述第七电阻的第一端，所述第七电阻的第二端分别连接所述第四运算放大器的反相输入端和所述第八电阻的第一端，所述第四运算放大器的输出端分别连接所述第八电阻的第二端和所述第二检测电路的检测信号输出端，所述第六电阻的第二端分别连接所述霍尔元件的第二输出端和所述第九电阻的第一端，所述第九电阻的第二端分别连接所述第四运算放大器的正相输入端和所述第十电阻的第一端，所述第十电阻的第二端连接所述参考电压线；其中，所述第四电容的电容值小于所述目标电容的电容值，所述第七电阻和第九电阻具有相同的电阻值，所述第八电阻和所述第十电阻具有相同的电阻值，所述第七电阻和所述第九电阻的电阻值小于所述第八电阻和所述第十电阻的电阻值，所述第八电阻和所述第十电阻的电阻值小于所述第六电阻的电阻值；所述第三电容与所述第四电容具有相同的电容值，所述第一电阻与所述第六电阻具有相同的电阻值，所述第二电阻、所述第三电阻、所述第四电阻、所述第五电阻、所述第七电阻和第九电阻具有相同的电阻值。
26、本技术还提供一种逆变器的控制器，所述控制器包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条可执行指令，所述处理器用于执行所述可执行指令，以实现上述任意一种的电容值检测方法。
27、本技术还提供一种逆变器装置，所述逆变器装置包括上述任意一种的逆变器的控制器，以及与所述控制器连接的上述任意一种的逆变器。
28、本技术还提供一种光伏设备，所述光伏设备包括至少一个上述任意一种的逆变器装置，所述光伏设备还包括分别与每个所述逆变器装置连接的至少一个光伏组件。
29、本技术实施例中，针对直流输入、三相输出的逆变器内部的目标电容(第一电容和第二电容中的至少一个)，使用了直接获取得到的目标电容的两端的纹波电压的幅值(比如直接测量)，以及推算得到的目标电容两端的交流电流值，来进行电容值的检测；在检测过程中，在获取得到的纹波电压的幅值小于第一阈值时，通过控制三相逆变电路改变工作状态来使目标纹波电压被注入到逆变器的正输入端与负输入端之间；由于上述电容值检测过程期间纹波电压的幅值的最小水平由目标纹波电压得到保障，而且各个参数的获取和确定都能够借助控制器以极快的速度和足够高的精度来完成，因而本技术实施例的电容值检测方法能够同时在检测精度和速度上很好地满足各类应用场景的需求，有助于提升逆变器的安全性和可靠性、保障电力电子设备运行可靠性、减少系统故障停机时间、提升设备运维检修效率。
30、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
1.一种电容值检测方法，其特征在于，所述方法应用于逆变器，所述逆变器包括三相逆变电路、第一电容与第二电容，所述第一电容连接在所述逆变器的正输入端和第一节点之间，所述第二电容连接在所述第一节点和所述逆变器的负输入端之间，所述三相逆变电路的三个输入端分别连接所述正输入端、所述第一节点和所述负输入端，所述三相逆变电路的三个输出端分别连接所述逆变器的三个输出端，所述三相逆变电路包括多个开关元件，所述电容值方法用于检测目标电容的电容值，所述目标电容包括所述第一电容和所述第二电容中的至少一个；所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用在进行逆变的同时使得目标纹波电压被注入到所述逆变器的正输入端与负输入端之间的方式，控制所述三相逆变电路中的每个所述开关元件的导通和断开，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述逆变器的输入电流中的交流成分的电流值，以及在控制所述三相逆变电路的过程中得到的三个输入电流的电流值中的至少一个，确定所述目标电容两端的交流电流值，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述目标电容的两端的纹波电压的幅值，以及所述逆变器的输入电流中交流成分的电流值，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标纹波电压的频率被配置为等于所述逆变器的输出电流的频率的3倍，所述方法还包括：
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标电容的两端的纹波电压的幅值，以及所述目标电容两端的交流电流值，确定所述目标电容的电容检测值，包括：
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述逆变器还包括用于获取所述目标电容的两端的纹波电压的幅值的第一检测电路和/或用于获取所述逆变器的输入电流中交流成分的电流值的第二检测电路；
8.一种逆变器的控制器，其特征在于，所述控制器包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条可执行指令，所述处理器用于在执行所述可执行指令时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
9.一种逆变器装置，其特征在于，所述逆变器装置包括如权利要求8所述的逆变器的控制器，以及与所述控制器连接的如权利要求1至7中任一项中所述的逆变器。
10.一种光伏设备，其特征在于，所述光伏设备包括至少一个如权利要求9所述的逆变器装置，所述光伏设备还包括分别与每个所述逆变器装置连接的至少一个光伏组件。
