[發明專利]用于估計DC鏈路電容的方法和設備

在審

• 申請號: 201710165602.6
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN107404237A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 雅爾諾·庫科拉;馬爾科·欣卡寧
• 申請（專利權）人: ABB技術有限公司
• 主分類號: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00;G01R27/26
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 康建峰,李春暉

1.一種用于估計三相電壓源轉換器的DC鏈路的電容的方法，其中，所述電壓源轉換器包括用于響應于控制參考來控制所述DC鏈路的功率流的裝置，所述功率流表示流向所述DC鏈路的第一功率與從所述DC鏈路流出的第二功率之間的差，以及其中，所述方法包括：

生成具有多個功率流電平的激勵信號，

使用所述激勵信號暫時作為所述控制參考來控制所述功率流的暫時變化，

監測由所述功率流的暫時變化引起的對DC鏈路電壓的電壓響應，

計算由所述功率流的暫時變化引起的在所述DC鏈路中存儲的電能的變化，以及

基于所述電壓響應和在所述DC鏈路中存儲的電能的變化來估計所述DC鏈路的電容。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，監測所述電壓響應包括：

在觀測時段期間對所述DC鏈路電壓進行采樣以確定所述電壓響應，以及

基于所述電壓響應來形成數據點的第一集合，其中，每個數據點表示所采樣的DC鏈路電壓的平方與所述DC鏈路電壓在所述觀測時段開始時的初始值的平方之間的差。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，計算在所述DC鏈路中存儲的電能的變化包括：

確定所述DC鏈路在所述觀測時段開始時的初始功率流，

計算在所述觀測時段期間的功率流的值，

形成數據點的第二集合，其中，每個數據點表示所計算的所述DC鏈路的功率流的值的積分。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，假定所述第一功率恒定，以及計算所述功率流的值包括：

基于所述第二功率在所述觀測時段開始時的初始電平來近似所述第一功率的電平。

5.根據權利要求2至4中任一項所述的方法，其中，估計所述DC鏈路的電容包括：

計算所述第一集合與所述第二集合之間的線性回歸，

基于所計算的線性回歸來確定所述DC鏈路的電容。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，使用最小二乘法來計算所述線性回歸。

7.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，用于控制所述功率流的裝置包括：所述電壓源轉換器的輸出電流和所述DC鏈路電壓的級聯控制。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，

所述電壓源轉換器被配置成從DC源供給電網，

假定流向所述DC鏈路的第一功率具有預定值，或者基于所述DC鏈路的電壓和所述DC源的電流來計算所述第一功率，以及

基于用于所述電壓源轉換器的調制器的電壓參考和所述電壓源轉換器的輸出電流來計算從所述DC鏈路流出的第二功率。

9.根據權利要求7或8所述的方法，其中，所述控制參考是所述級聯控制的電流參考或功率參考。

10.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述激勵信號被配置成導致在所述DC鏈路中存儲的電能的零平均值電能差。

11.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述激勵信號呈多正弦信號或偽隨機二進制信號的形式。

12.一種用于監測電壓源轉換器的DC鏈路的狀況的方法，其中，所述方法包括：

通過使用根據前述權利要求中任一項所述的方法來估計所述DC鏈路的電容，以及

基于所估計的電容來確定所述DC鏈路的狀況。

13.一種用于估計電壓源轉換器的DC鏈路的電容的設備，其中，所述電壓源轉換器包括用于控制所述DC鏈路的功率流的裝置，所述功率流表示流向所述DC鏈路的第一功率與從所述DC鏈路流出的第二功率之間的差，以及其中，所述設備包括用于實施根據權利要求1至12中任一項所述的方法的裝置。

14.根據權利要求13所述的設備，其中，所述設備是電壓源轉換器。