[發(fā)明專利]基于單相逆變電源的柔性切換系統(tǒng)的切換方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210064651.8
• 申請(qǐng)日: 2012-03-13
• 公開（公告）號(hào): CN102611126A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)虹;蔡慧;陳衛(wèi)民;李青;宋慶飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量學(xué)院
• 主分類號(hào): H02J3/26
• 分類號(hào): H02J3/26
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

1.一種基于單相逆變電源的柔性切換系統(tǒng)的切換方法，第一、第二和第三設(shè)備并聯(lián)在三相四線制的A相上，第四和第五設(shè)備并聯(lián)在三相四線制的B相上，第六設(shè)備和單相逆變電源并聯(lián)在三相四線制的C相上，假設(shè)六個(gè)設(shè)備的額定功率和實(shí)際功率都相等；其特征在于：?jiǎn)蜗嗄孀冸娫赐ㄟ^(guò)第一開關(guān)掛接在C相上，濾波器分別與單相逆變電源和隔離變壓器相連，第三設(shè)備與A相之間串聯(lián)第二開關(guān)，第三設(shè)備與隔離變壓器之間串聯(lián)第三開關(guān)，第三開關(guān)并聯(lián)在第二開關(guān)與第三設(shè)備之間，電壓采樣電路與切換控制器相連，電壓采樣電路用于采樣A、B、C三相的輸入電壓，系統(tǒng)內(nèi)部信號(hào)通過(guò)第四開關(guān)與切換控制器相連，系統(tǒng)控制器與A、B、C三相相連，切換控制器用于控制單相逆變電源和四個(gè)開關(guān)；

系統(tǒng)控制器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各相電壓、電流和功率因數(shù)的大小，進(jìn)行運(yùn)算后，發(fā)現(xiàn)A相功率負(fù)荷最大，C相功率負(fù)荷最小，所以決定讓第三設(shè)備由A相切換到C相，系統(tǒng)控制器把命令發(fā)送給切換控制器，切換控制器收到命令后；按以下步驟進(jìn)行切換：

1)確定將被切換的第三設(shè)備的原接續(xù)相為A相，因此，把A相的電壓采樣電路接通；

2)確定第三設(shè)備將被切換到的接續(xù)相為C相，因此，閉合第一開關(guān)，把單相逆變電源與C相接通；

3)以A相的電壓信號(hào)作為參考，以單相逆變電源輸出的電壓信號(hào)作為反饋信號(hào)，構(gòu)成閉環(huán)控制，在切換控制器中產(chǎn)生SPWM的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使單相逆變電源輸出的電壓波形經(jīng)濾波器濾波后變成穩(wěn)定的正弦波；

4)當(dāng)?shù)?)步輸出的穩(wěn)定的正弦波和A相電壓同幅值同相位時(shí)，閉合第三開關(guān)后，打開第二開關(guān)；

5)切換完成后，切換控制器采用移相控制，使單相逆變電源的輸出和C相同相，然后，包括單相逆變電源、濾波器、隔離變壓器、切換控制器和電壓采樣電路的切換裝置被旁路、退出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單相逆變電源的柔性切換系統(tǒng)的切換方法，其特征在于：所述的六個(gè)設(shè)備的額定功率往往不相等，但額定功率已知，系統(tǒng)控制器通過(guò)監(jiān)測(cè)A、B、C三相的電壓、電流和功率因數(shù)的大小，運(yùn)用公式功率=電壓*電流*功率因數(shù)計(jì)算得出每相功率大小，便知道A、B、C三相的功率相差多少，也知道A、B、C三相中功率負(fù)荷最大和功率負(fù)荷最小的相，然后通過(guò)各設(shè)備已知的額定功率，確定要切換哪幾臺(tái)設(shè)備，進(jìn)行切換；或通過(guò)監(jiān)測(cè)每臺(tái)設(shè)備的電壓、電流和功率因數(shù)，運(yùn)用公式功率=電壓*電流*功率因數(shù)計(jì)算得出每臺(tái)設(shè)備的實(shí)際功率大小，確定要切換哪幾臺(tái)設(shè)備，進(jìn)行切換，一次切換完成后，重復(fù)上述計(jì)算步驟，再進(jìn)行切換，直到A、B、C三相的功率負(fù)荷平衡或基本平衡為止。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單相逆變電源的柔性切換系統(tǒng)的切換方法，其特征在于：所述的單相逆變電源，采用交-直-交電路結(jié)構(gòu)，即不控整流電路+中間直流環(huán)節(jié)+逆變電路。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于單相逆變電源的柔性切換系統(tǒng)的切換方法，其特征在于：所述的逆變電路，采用全橋電路、SPWM調(diào)制，其輸出經(jīng)濾波器濾波后為正弦波，由于SPWM調(diào)制方法的缺陷，逆變電路的輸出正弦電壓的幅值最大只有輸入電壓的0.85倍，因此在濾波器的后邊接上隔離變壓器，變比大于1.18，以使切換系統(tǒng)的輸出電壓幅值達(dá)到220V，同時(shí)此隔離變壓器起到隔離的作用，避免輸入輸出短路的發(fā)生。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單相逆變電源的柔性切換系統(tǒng)的切換方法，其特征在于：所述的電壓采樣電路，其輸入電壓采樣用于單相逆變電源跟蹤原接續(xù)相A相的電壓，使單相逆變電源輸出與原接續(xù)相A相具有同頻同相的電壓；電壓采樣電路的輸出電壓采樣用于閉環(huán)控制，使單相逆變電源輸出的電壓幅值達(dá)到原接續(xù)相A相的大小。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單相逆變電源的柔性切換系統(tǒng)的切換方法，其特征在于：所述的柔性切換是在單相逆變電源的輸出電壓和原接續(xù)相A相的電壓的相位和幅值相等時(shí)發(fā)生的，因此切換過(guò)程中不會(huì)有沖擊電流或沖擊電流很小，實(shí)現(xiàn)了無(wú)跳動(dòng)柔性切換。