本发明提出了一种逆变器的软启动方法及系统，属于电力电子。
背景技术：
1、离网系统逆变器在启动时，由于直流电源与负载之间的直接连接，往往会产生较大的电流冲击，这不仅会对逆变器内部的功率器件造成损害，还可能影响整个系统的稳定运行。传统的软启动方法多依赖于硬件电路(如启动电阻)来实现电流限制，但这些方法存在成本高、体积大、效率低的缺点。因此，开发一种高效、智能、无需额外硬件的软启动方法显得尤为重要。
技术实现思路
1、本发明提供了一种逆变器的软启动方法及系统，用以解决上述背景技术中提到的问题：
2、本发明提出的一种逆变器的软启动方法，所述方法包括：
3、s1、逆变器上电后，进行硬件自检，同时通过传感器直流侧电压、电流以及外部电源状况进行监测；并对存储在非易失性存储器中的启动配置参数和预设策略库进行读取并解析；
4、s2、启动前，通过小电流预启动或电压探测方式，对负载类型(阻性、感性、容性等)和大小进行初步判断，根据负载特性，从预设策略库中选取初始启动策略；
5、s3、采用较低的pwm占空比和缓慢的上升速率，逐步增加逆变器输出电压和电流，通过闭环控制，实时监测输出电压、电流、直流侧电压及负载电流的变化；
6、s4、当输出电压和电流达到预设的稳定阈值，且在预设时间内波动不超过预设范围时，判断系统已进入稳定状态；发出切换信号，将逆变器从软启动模式切换至正常工作模式，并调整至最佳运行参数；
7、s5、记录整个启动过程中的关键参数和事件，在启动失败或检测到异常情况时，触发故障报警，并尝试执行恢复操作或自动重启。
8、进一步的，所述s1，包括：
9、s11、对输入电压进行验证，判断所述输入电压是否在允许范围内，并对电源转换电路的工作状态进行检查；
10、s12、通过内置测试程序对igbt模块进行开关测试，并对电容和电感进行检测；
11、s13、对电压、电流和温度传感器进行校准，并通过发送测试信号并接收响应对通信接口的完整性和可靠性进行验证；
12、s14、实时监测直流母线电压，并对能量储备情况进行预测，基于预测结果对直流侧电流波动进行分析，基于分析结果识别潜在的电源波动或负载变化；
13、s15、对太阳能电池板的输出电压和电流进行监测，计算mppt效率，并根据天气条件对能量输出进行预测；
14、s16、在逆变器内部和外部设置温度传感器，实时监测温度变化；
15、s17、从非易失性存储器中读取上次成功启动的配置参数，对预设策略库进行解析，了解每种策略适用的负载类型、环境条件及其优缺点；
16、s18、根据当前环境条件、历史数据以及负载预期，初步选择启动策略；
17、s19、在选定策略前，进行模拟测试，对启动策略的可行性和效果进行验证，并根据需要进行微调。
18、进一步的，所述s14，包括：
19、通过adc持续监测直流母线电压，对任何瞬时电压波动进行捕获，通过数字滤波算法以去除噪声，并对电压的有效值、峰值及波动范围进行实时计算；
20、根据系统当前运行状态动态调整直流母线电压的安全操作范围上下限，利用机器学习模型预测最佳安全阈值；
21、集成能量管理系统，结合历史能耗数据、天气预报及负载预测，通过深度学习算法对未来一段时间内的能量需求与供给情况进行预测；
22、根据预测结果，智能调度储能装置的充放电策略，并对储能设备的循环寿命进行优化；
23、通过傅里叶变换对直流侧电流波形进行分析，识别谐波成分及其来源，并对其对系统稳定性和效率的影响进行评估；
24、通过时频分析算法，实时监测电流波动的时变特性，快速响应潜在的电源波动或负载突变；
25、基于现有的机器学习的异常检测模型，对直流母线电压及电流数据进行持续监控，识别异常模式，对潜在的电源故障或负载异常进行提前预警；
26、根据预警信息，自动触发预防性维护任务。
27、进一步的，所述s19，包括：
28、s191、通过数字孪生技术构建逆变器及其工作环境的高精度虚拟模型，基于虚拟环境，对逆变器启动过程中的各种场景进行复现；
29、s192、将初步选定的启动策略输入到虚拟测试环境中，模拟逆变器在该策略指导下的启动过程；
30、s193、实时监测虚拟逆变器在启动过程中的各项性能指标，对模拟运行的结果进行全面评估，分析启动策略的实际效果与预期目标的差距；
31、s194、利用大数据分析，识别启动过程中的性能瓶颈和潜在问题区域，根据性能评估结果，对启动策略中的关键参数进行精细化调整；
32、s195、通过智能优化算法自动搜索最优参数组合，将调整后的启动策略再次输入到虚拟测试环境中进行迭代测试；
33、s196、重复上述s192至s195的步骤，直至启动策略的性能指标达到或超过预设标准。
34、进一步的，所述s2，包括：
35、s21、以小电流启动逆变器，观察负载的初始响应特性，通过分析电流响应波形的形状和相位差，初步区分负载类型；
36、s22、结合多个预启动周期的数据，对负载类型进行综合判断，在预启动过程中，逐步增加电流并监测电压变化，分析电流-电压关系曲线；
37、s23、根据电流-电压关系曲线，计算负载的等效阻抗或功率需求，基于负载存在的动态变化，对估算结果进行修正；
38、s24、根据负载类型和大小，从预设策略库中匹配的启动策略；根据负载特性和系统要求，对选定策略的参数进行微调；
39、s25、通过仿真软件对调整后的策略进行验证，评估其对系统稳定性和效率的影响。
40、进一步的，所述s24，包括：
41、在初步区分负载类型的基础上，对负载的详细特性进行进一步分析，通过机器学习算法，对历史负载数据进行学习，建立负载特性模型；
42、根据负载特性和系统要求，在预设策略库中检索匹配的启动策略；
43、对检索到的启动策略进行初步参数设定，通过自适应控制理论，根据负载特性和系统状态初步设定参数；
44、对负载在启动过程中的动态变化进行预测，基于预测结果，对启动策略进行动态调整；
45、结合负载特性和系统要求，对选定策略的参数进行精细微调，利用仿真工具，对不同参数组合下的系统性能进行测试；
46、通过多目标优化算法对策略参数进行全局优化；
47、在启动过程中，实时监测负载特性和系统状态，根据监测结果，对启动策略进行实时反馈调整。
48、进一步的，所述s3，包括：
49、s31、选择初始pwm占空比，采用线性或指数增长的方式对pwm占空比进行逐步增加；
50、s32、通过高精度传感器实时采集输出电压、电流、直流侧电压及负载电流数据，对采集到的数据进行滤波和去噪处理，并进行信息提取；
51、s33、采用控制算法对逆变器输出进行闭环控制；根据实时监测到的电压、电流和负载电流的变化情况，对pwm占空比和上升速率进行动态调整；
52、s34、在启动过程中，不断评估负载的动态变化，并相应地调整控制策略；
53、s35、设置异常检测机制，一旦检测到异常情况立即采取相应措施。
54、进一步的，所述s4，包括：
55、s41、设定输出电压、电流的稳定阈值以及波动范围，在预设的时间窗口内，实时监测输出电压、电流的变化情况，并计算其波动幅度；
56、s42、将实时监测到的数据与设定的稳定阈值进行比较，判断系统是否进入稳定状态；
57、s43、若确认系统进入稳定状态，立即发送切换信号，将逆变器从软启动模式切换至正常工作模式；
58、s44、在正常工作模式下，根据负载特性和系统要求，对逆变器的运行参数进行进一步优化调整；并对逆变器的性能进行评估。
59、进一步的，所述s5，包括：
60、s51、在启动过程中，详细记录关键参数和事件的详细信息；
61、s52、将记录的数据保存至非易失性存储器中，并进行定期备份，
62、s53、在启动过程中或正常工作模式下，一旦检测到异常情况或故障，立即触发故障报警机制，并通过多渠道通知用户或技术人员；
63、s54、根据故障报警信息，结合启动记录和日志分析，对故障进行诊断和定位，根据故障诊断结果，执行相应的恢复操作或自动重启逆变器；
64、s55、将故障信息、诊断结果和恢复操作记录到故障报告中，供后续分析和改进使用。
65、本发明提出的一种逆变器的软启动系统，所述系统包括：
66、自检模块：逆变器上电后，进行硬件自检，同时通过传感器直流侧电压、电流以及外部电源状况进行监测；并对存储在非易失性存储器中的启动配置参数和预设策略库进行读取并解析；
67、选取模块：启动前，通过小电流预启动或电压探测方式，对负载类型(阻性、感性、容性等)和大小进行初步判断，根据负载特性，从预设策略库中选取初始启动策略；
68、监测模块：采用较低的pwm占空比和缓慢的上升速率，逐步增加逆变器输出电压和电流，通过闭环控制，实时监测输出电压、电流、直流侧电压及负载电流的变化；
69、调整模块：当输出电压和电流达到预设的稳定阈值，且在预设时间内波动不超过预设范围时，判断系统已进入稳定状态；发出切换信号，将逆变器从软启动模式切换至正常工作模式，并调整至最佳运行参数；
70、记录模块：记录整个启动过程中的关键参数和事件，在启动失败或检测到异常情况时，触发故障报警，并尝试执行恢复操作或自动重启。
71、本发明有益效果：通过小电流预启动或电压探测，避免了启动瞬间的大电流冲击，保护了逆变器和连接的负载，延长了设备寿命。通过细致的负载类型判断和预设策略库的运用，能够根据具体负载特性选择最合适的启动策略，增加了启动的成功率。闭环控制和实时监测确保了输出电压和电流的平稳过渡，使系统能够在最小扰动下达到稳定状态，提高了整体的系统稳定性。故障报警和恢复机制可以及时发现和处理问题，减少了因故障导致的停机时间，提高了系统的可靠性和可用性。基于数据分析和机器学习的策略调整，能够动态优化运行参数，使逆变器在不同条件下均能高效运行。通过对历史数据的分析和预测，能够预先识别潜在的问题，采取预防措施，降低了突发故障的风险。通过数字孪生和机器学习算法，逆变器能够自我学习和优化启动策略，提高了控制的智能化水平。详尽的记录和分析功能有助于故障排查和系统优化，提供了改进和维护的依据。
1.一种逆变器的软启动方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述一种逆变器的软启动方法，其特征在于，所述s1，包括：
3.根根据权利要求2所述一种逆变器的软启动方法，其特征在于，所述s14，包括：
4.根根据权利要求2所述一种逆变器的软启动方法，其特征在于，所述s19，包括：
5.根据权利要求1所述一种逆变器的软启动方法，其特征在于，所述s2，包括：
6.根据权利要求1所述一种逆变器的软启动方法，其特征在于，所述s24，包括：
7.根据权利要求1所述一种逆变器的软启动方法，其特征在于，所述s3，包括：
8.根据权利要求1所述一种逆变器的软启动方法，其特征在于，所述s4，包括：
9.根据权利要求1所述一种逆变器的软启动方法，其特征在于，所述s5，包括：
10.一种逆变器的软启动系统，其特征在于，所述系统包括：
