[發(fā)明專(zhuān)利]輸入AC電壓控制雙向功率轉(zhuǎn)換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380028775.3
• 申請(qǐng)日: 2013-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104471816B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李志群;許樹(shù)源
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 香港大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/12
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/12
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 謝攀;陳嵐

功率轉(zhuǎn)換器家族具有輸入ac電壓調(diào)節(jié)而不是輸出dc電壓調(diào)節(jié)。雙向轉(zhuǎn)換器控制功率流并且將輸入ac電壓維持在某一參考值處或其附近。這些雙向功率轉(zhuǎn)換器處理有功和無(wú)功功率這二者，同時(shí)將輸入ac電壓維持在小容差內(nèi)。對(duì)于未來(lái)的電網(wǎng)維護(hù)而言，這些轉(zhuǎn)換器的使用是優(yōu)選的，原因在于它們（i）確保負(fù)載需求遵循功率生成以及（ii）為電網(wǎng)提供分布式穩(wěn)定性支持。轉(zhuǎn)換器可以被用于有助于穩(wěn)定電網(wǎng)的未來(lái)的智能負(fù)載中。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2012年6月1日提交的US專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)61/654,628的權(quán)益，本文通過(guò)引用將其全部?jī)?nèi)容包含在內(nèi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本文所公開(kāi)的主題事項(xiàng)涉及雙向AC-DC功率轉(zhuǎn)換器和雙向AC-AC轉(zhuǎn)換器的輸入ac電壓調(diào)節(jié)和功率流控制。

背景技術(shù)

氣候變化的提高意識(shí)已經(jīng)促使全世界許多政府強(qiáng)加呼吁引入可再生能源的政策。當(dāng)前的功率生成是“集中式的”和“單向的”。通過(guò)監(jiān)視電網(wǎng)的電壓和頻率，公共事業(yè)公司可以確定負(fù)載中心（諸如城市）所需要的電量并且可以從發(fā)電廠(chǎng)生成所需的電功率量。功率生成與負(fù)載的平衡是針對(duì)功率系統(tǒng)的穩(wěn)定性的必要條件。盡管功率生成與負(fù)載需求之間的差異可以被能量存儲(chǔ)吸收，但是能量存儲(chǔ)要么是昂貴的（諸如電池）要么依賴(lài)于位置（諸如水庫(kù)）。對(duì)于現(xiàn)有的功率系統(tǒng)而言，控制范式是要使“功率生成遵循負(fù)載需求”以便維持功率系統(tǒng)穩(wěn)定性。

在未來(lái)的電網(wǎng)中，諸如太陽(yáng)能面板和風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)之類(lèi)的可再生能源將以“分布式”方式安裝并且功率流可以是“雙向的”，即功率可以從這些發(fā)電廠(chǎng)供應(yīng)到電網(wǎng)或者由這些發(fā)電廠(chǎng)從電網(wǎng)取得。對(duì)于公共事業(yè)公司均已知或未知的這些分布式可再生功率源使得電力公司非常難以控制功率平衡。因此，需要偏移針對(duì)其中大量滲透間歇式可再生能量的未來(lái)電網(wǎng)的控制范式。在新的范式中，“負(fù)載需求必須遵循功率生成”。

為了達(dá)到功率平衡，之前已經(jīng)提出各種方法。調(diào)度減載已經(jīng)是負(fù)載功率控制中的傳統(tǒng)方法。然而，此類(lèi)方法對(duì)于實(shí)時(shí)地維持動(dòng)態(tài)功率平衡而言不是有用的。已經(jīng)針對(duì)實(shí)時(shí)功率平衡提出了諸如制冷機(jī)和空調(diào)系統(tǒng)[1-3]之類(lèi)的具有針對(duì)電負(fù)載的開(kāi)/關(guān)控制的智能負(fù)載。參見(jiàn)文章[1]S.C. Lee等人的“Demand Side Management With Air ConditionerLoads Based on Queuing System Model”，IEEE Transactions on Power Systems，卷：26，期：2，2011年，頁(yè)碼661-668；[2]G.C. Heffner等人的“Innovative approaches toverifying demand response of water heater load control”，IEEE Transactions onPower Delivery，卷：21，期：1，2006年，頁(yè)碼388-397；以及[3]A. Brooks等人的“DemandDispatch”，IEEE Power and Energy Magazine，卷：8，期：3，2010年，頁(yè)碼20-29。然而，關(guān)閉電器是冒昧的并且可能引起對(duì)消費(fèi)者的不便和由消費(fèi)者的反對(duì)。