[發(fā)明專利]一種級(jí)聯(lián)型四象限變頻器抗電源電壓跌落的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010196540.7
• 申請(qǐng)日: 2020-03-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111371368B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宇文達(dá);王文龍;周志軍;張瑜;張海濤;魯挺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 榮信匯科電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): H02P23/06
• 分類號(hào): H02P23/06;H02P27/06
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

1.一種級(jí)聯(lián)型四象限變頻器抗電源電壓跌落的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電源電壓，進(jìn)行電源電壓跌落判斷，并計(jì)算電源電壓跌落深度；

步驟二、區(qū)分系統(tǒng)發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)與電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)；

步驟三、發(fā)生電源電壓跌落時(shí)，如果系統(tǒng)運(yùn)行于發(fā)電狀態(tài)，執(zhí)行發(fā)電工況下的電源電壓跌落控制；

1)對(duì)應(yīng)于電源電壓非嚴(yán)重跌落，執(zhí)行發(fā)電工況下的電源電壓非嚴(yán)重跌落控制：

電機(jī)側(cè)變頻器執(zhí)行正常的發(fā)電控制，維持當(dāng)前的電機(jī)轉(zhuǎn)速與負(fù)載功率，保持轉(zhuǎn)速與功率的平穩(wěn)；

電源側(cè)變頻器根據(jù)電源電壓跌落深度執(zhí)行降額運(yùn)行，并且如果有無(wú)功補(bǔ)償需求，電源側(cè)變頻器根據(jù)電壓跌落深度提供容性無(wú)功，對(duì)電源電壓恢復(fù)進(jìn)行支撐，級(jí)聯(lián)型四象限變頻器直流側(cè)的各個(gè)VLU在各自直流母線電壓超過(guò)限值時(shí)自動(dòng)投入，吸收級(jí)聯(lián)型四象限變頻器直流側(cè)多余功率，保護(hù)級(jí)聯(lián)型四象限變頻器設(shè)備自身安全；

2)對(duì)應(yīng)于電源電壓嚴(yán)重跌落，執(zhí)行發(fā)電工況下的電源電壓嚴(yán)重跌落控制：

電機(jī)側(cè)變頻器執(zhí)行正常的發(fā)電控制，維持當(dāng)前的電機(jī)轉(zhuǎn)速與負(fù)載功率，保持轉(zhuǎn)速與功率的平穩(wěn)；

電源側(cè)變頻器執(zhí)行零功率輸出，級(jí)聯(lián)型四象限變頻器直流側(cè)的各個(gè)VLU在各自直流母線電壓超過(guò)限值時(shí)自動(dòng)投入，吸收電機(jī)側(cè)變頻器反饋到級(jí)聯(lián)型四象限變頻器直流側(cè)的功率，保護(hù)級(jí)聯(lián)型四象限變頻器設(shè)備自身安全；

步驟四、發(fā)生電源電壓跌落時(shí)，如果系統(tǒng)運(yùn)行于電動(dòng)狀態(tài)，執(zhí)行電動(dòng)工況下的電源電壓跌落控制；

1)對(duì)應(yīng)于電源電壓非嚴(yán)重跌落，執(zhí)行電動(dòng)工況下的電源電壓非嚴(yán)重跌落控制：

電機(jī)側(cè)變頻器執(zhí)行降額運(yùn)行，電機(jī)側(cè)變頻器執(zhí)行降額程度取決于當(dāng)前電源電壓跌落深度下電源側(cè)變頻器的功率控制能力；

電源側(cè)變頻器根據(jù)電源電壓跌落深度執(zhí)行降額運(yùn)行，提供電機(jī)側(cè)變頻器所需功率，穩(wěn)定各個(gè)直流母線電壓，并且如果有無(wú)功補(bǔ)償需求，電源側(cè)變頻器根據(jù)電壓跌落深度提供容性無(wú)功，對(duì)電源電壓恢復(fù)進(jìn)行支撐；

2)對(duì)應(yīng)于電源電壓嚴(yán)重跌落，執(zhí)行電動(dòng)工況下的電源電壓嚴(yán)重跌落控制：

電源側(cè)變頻器執(zhí)行零功率輸入，電機(jī)側(cè)變頻器執(zhí)行零有功輸出，但并不封鎖驅(qū)動(dòng)脈沖，即不失控不停機(jī)，同時(shí)保持電機(jī)勵(lì)磁運(yùn)行，正常計(jì)算電機(jī)磁鏈與轉(zhuǎn)速，當(dāng)電源電壓嚴(yán)重跌落時(shí)間持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)，電機(jī)側(cè)變頻器執(zhí)行動(dòng)能回饋功能，對(duì)各個(gè)直流母線電壓進(jìn)行維持，實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)時(shí)間的抗電源電壓嚴(yán)重跌落能力；

步驟五、電源電壓正常時(shí)，執(zhí)行正常運(yùn)行控制；

所述的步驟一具體包括：

對(duì)電源電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與監(jiān)測(cè)，如果實(shí)際電源電壓低于設(shè)定電源電壓限值，則判定發(fā)生電壓電源跌落，否則判定電源電壓正常，當(dāng)發(fā)生電源電壓跌落時(shí)，根據(jù)當(dāng)前電源電壓與額定電源電壓計(jì)算電壓跌落深度，根據(jù)電源電壓跌落深度將電源電壓跌落分為電源電壓嚴(yán)重跌落與電源電壓非嚴(yán)重跌落；

當(dāng)發(fā)生電源電壓跌落時(shí)，根據(jù)當(dāng)前電源電壓與額定電源電壓計(jì)算電壓跌落深度，可得：

其中，U_N為電源電壓額定值，U_A電源電壓當(dāng)前值，D為電源電壓跌落深度，D_Lim為電源電壓跌落深度判定限值，0≤D≤1，D為1時(shí)表示當(dāng)前電源電壓U_A跌落為0，當(dāng)滿足D≥D_Lim時(shí)，判定為電源電壓嚴(yán)重跌落。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種級(jí)聯(lián)型四象限變頻器抗電源電壓跌落的方法，其特征在于，所述的步驟二具體為：根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行模式，區(qū)分系統(tǒng)運(yùn)行于發(fā)電狀態(tài)還是電動(dòng)狀態(tài)，發(fā)電狀態(tài)是指功率從電機(jī)經(jīng)級(jí)聯(lián)型四象限變頻器流向電源的運(yùn)行狀態(tài)，電動(dòng)狀態(tài)是指功率從電源經(jīng)級(jí)聯(lián)型四象限變頻器流向電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種級(jí)聯(lián)型四象限變頻器抗電源電壓跌落的方法，其特征在于，步驟三所述的級(jí)聯(lián)型四象限變頻器直流側(cè)的各個(gè)VLU，具體包括：

級(jí)聯(lián)型四象限變頻器由多個(gè)功率變換單元組成，每個(gè)功率變換單元均配置VLU，VLU在對(duì)應(yīng)的直流母線電壓超過(guò)限值時(shí)自動(dòng)激活，并吸收直流側(cè)多余的能量，激活的VLU在對(duì)應(yīng)的直流母線電壓低于設(shè)定限值時(shí)自動(dòng)閉鎖。