[發明專利]用于管理電氣設備從電路事件中控制恢復的方法及系統

有效

• 申請號: 201310247165.4
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN103516240A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 邁克爾·凱德
• 申請（專利權）人: 控制技術有限公司
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H02M1/32
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 陳煒;李德山

技術領域

本發明涉及一種用于管理電氣設備從電路事件中控制恢復的方法及系統。本發明特別應用于（但不限于）逆變器以及對可再生能源系統發生的瞬時產生的不穩定電流恢復控制的方法和系統。

背景技術

逆變器是一種電能變換器。例如，逆變器可作為系統的一部分，用于控制直流電源和交流電源系統之間的電能流動。逆變器一般包括一組功率切換裝置，如絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）以及它們相應的反平行二極管。逆變器由基于微處理器的控制單元控制，該控制單元執行逆變器的控制算法。例如，從光伏（PV）面板提供的電能通過逆變器反饋到諸如電網網絡的交流電源系統中，逆變器將光伏面板的直流輸出變換為電網所用的交流電源。在某些特定應用中，對向電機供電的額外逆變器的直流連接端進行連接以構造允許雙向功率流動的驅動。

在逆變器的相位輸出和交流電源系統之間設置電感器以限制由于逆變器的切換操作所產生的諧波電流。為了將諧波電壓失真限制在可接受的程度，通常在與交流電網的連接點處也設有附加的切換頻率濾波器。

交流電源系統內會因各種不同原因產生瞬態電壓變化，比如故障、或突然給系統連接額外的設備。電感器用來限制在交流電源系統和逆變器之間產生的瞬態電流。通常會提供一個過流保護系統，如果通過逆變器的電流超出可能損壞逆變器的特定值時，該系統能夠禁止逆變器內切換裝置的運行。交流電源系統中足夠大的電壓瞬變可產生足以觸發該過流保護系統運行的瞬態電流。然而，由于逆變器需要一定的時間和供電電源再次保持同步，然后重啟動，因此禁用逆變器被認為是最后的手段。通過增加逆變器控制系統的控制帶寬來限制瞬態電流以便在各種電壓瞬變的情況下不激發過流跳閘的方法是不現實的，因此為確保逆變器在交流電源電壓瞬變時能夠工作，傳統的方法是增加交流電源和逆變器之間的電感。通過這種方法能夠限制交流電源和逆變器之間的瞬態電流，甚至在最壞情況下，電壓瞬變所產生的瞬態電流也可以被抑制，這樣，就不會觸發過流保護系統，除非是在最嚴重的情況下，比如逆變器系統內部的故障。然而，該方法所要求的阻抗比逆變器正常運行所要求的阻抗要大。大電感既龐大又昂貴，應盡可能避免。

發明內容

為了解決以上問題，本發明提供了一種用于管理電氣設備從電路事件中控制恢復的方法，該事件會導致所述電路中的逆變器失控，該方法包括：在所述事件發生前，對運行參數進行采樣；監測所述事件的發生；基于監測參數的推斷，在所述事件發生后計算所述參數的估算值；以及利用所述參數的估算值控制所述逆變器。

上述被監測的事件是電路中電流的瞬變現象。

在上述事件發生前，在多個采樣周期內對所述參數進行采樣和存儲。

上述參數的估算值是基于一個或多個采樣周期的參數。

上述采樣參數與電路的交流供電電壓的相位角有關。

上述參數的估算值從對控制逆變器三相交流電流的參考坐標系相角的估算獲得。

上述第一個采樣周期的參數用于產生估算值作為交流電壓相角，第二個采樣周期的參數與第一個采樣周期的參數一起用于獲得使逆變器與供電電壓保持同步控制的交流電壓頻率的估算值。

上述電路包括一個附加逆變器，其向連接至所述逆變器另一側的電機供電。

本發明還公開了一種用于管理電氣設備從電路事件中控制恢復的系統，該事件會導致所述電路中的逆變器失控，所述系統包括：在所述事件發生前對運行參數進行采樣的采樣裝置；監測所述事件發生的監測裝置；基于監測參數的推斷，在所述事件發生后計算所述參數估算值的參數估算裝置；以及利用所述參數的估算值控制所述逆變器的控制裝置。

上述采樣裝置對所述事件發生前的多個采樣周期內的參數采樣并存儲。

上述參數估算裝置基于一個或多個采樣周期內的參數估算參數值。

上述采樣參數與電路的交流供電電壓的相位角有關.

上述參數的估算值從對控制逆變器三相交流電流的參考坐標系相角的估算獲得。

上述參數估算裝置使用第一個采樣周期的參數產生估算值作為交流電壓相角，使用第二個采樣周期的參數與第一個采樣周期的參數一起獲得使逆變器與供電電壓保持同步控制的交流電壓頻率的估算值。

上述電路包括一個附加逆變器，其向連接至所述逆變器另一側的電機供電。