逆变器控制技术中国专利现状分析

逆变器控制技术中国专利现状分析

魏小凤郑植1

（国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心天津300300）

摘要：可再生能源发电并网逆变器技术是近年来的发展热点，而逆变器技术中，其控制尤为重要，包括最大功率跟踪（MPPT）、能量变换、无功补偿与谐波抑制、故障穿越、孤岛等，因此，为了更全面了解我国逆变器控制技术的发展，本文针对可再生能源发电并网逆变器技术的国内专利进行了检索，并针对其控制技术进行系统分析，以期获得相关关键技术的发展现状，进而助力我国新能源的发展。

关键词：可再生能源发电；并网逆变器；控制

引言

在当今能源紧缺的严峻形式下，光伏风力等可再生能源并网发电技术已经成为不少国家大力发展的一项技术，而逆变器是其中的关键技术[1-2]，分析逆变器控制技术的发展现状非常有必要。

本文针对可再生能源发电并网逆变器技术的国内外专利进行了检索，本次检索在德温特世界专利索引数据库（DWPI）中进行，检索截止日期为2018年8月21日，得到3655篇关于逆变器技术的专利申请。按照技术原创国将在华专利申请分为中国专利申请和国外来华专利申请，从控制技术方面对中国发明专利申请和国外来华专利申请进行了标引，分别从各技术分支占比以及申请趋势两方面对中国专利申请和国外来华专利申请进行对比分析，以期根据二者的差异性，得到相关的结论。

1各技术分支占比

图1、2分别示出了中国专利申请和国外来华专利申请的逆变器控制分支占比。根据图1、2可以看出，二者的重点均放在MPPT、能量变换控制以及无功补偿与谐波抑制三个分支上，且国外来华专利申请中，MPPT占比稍大，而中国专利申请中，能量变换控制占比稍大，无功补偿与谐波抑制占比二者相当。其次，关于故障穿越以及孤岛检测技术方面，二者均占比较小。

2各技术分支申请趋势

图3、4分别示出了中国专利申请和国外来华专利申请的逆变器控制分支专利申请趋势，由图3、4可知，中国的专利申请的各控制技术分支申请量从2011年开始到2014年为增长趋势，到2015年各分支申请量均大幅降低，从2015至2017年呈上升且波动变化；而国外来华专利申请中各拓扑技术分支从2009年到2011年为增长趋势，自2011年以后为下降波动趋势。可见，单从趋势上来看，国外关于逆变器各控制分支相关技术早于中国。而在具体到各控制技术分支中时，MPPT、能量变换控制以及无功补偿与谐波抑制是三个最受关注的研究分支。MPPT注重于发出能量的最大化，能量变换控制侧重于能量转化的效率，而无功补偿与谐波抑制则是可再生能源发出的电能能够并网到大电网系统中的基础性的关键技术，只有通过有效的无功补偿控制并滤除谐波才能将稳定性相对很差的可再生能源发出的电能馈送到电网系统当中，因此，无论是国内还是国外的申请人都在无功补偿与谐波抑制方面给予了相当的重视，国内申请人的申请量在近几年的攀升势头更是十分强劲。

3结语

通过分析可知，单从趋势上来看，国外关于逆变器控制技术早于中国。逆变器控制技术中，MPPT、能量变换控制以及无功补偿与谐波抑制三个技术分支是人们关注的热点，而无功补偿与谐波抑制方面，国内目前研究较热。关于故障穿越以及孤岛检测技术方面，有待得到更多的发展。（本文中第二作者对本文贡献等同第一作者）

参考文献

[1]李素娟．光伏发电并网技术专利申请分析[N].中国知识产权报，2013-08-07（7）.

[2]曾正等.可再生能源分散接入用先进并网逆变器研究综述[J].中国电机工程学报，2013，33（24）：1-12.

作者简介：

魏小凤（1986.9.19），性别：女；籍贯：湖北随州；民族：汉；学历：硕士研究生；职称：助理研究员：职务：审查员：研究方向：电力电子；单位：国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心

郑植（1987.10.24），性别：男；籍贯：辽宁辽阳；民族：汉；学历：硕士研究生；职称：助理研究员：职务：审查员：研究方向：电力电子；单位：国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心