用于逆變器的電壓驟降補(bǔ)償?shù)姆椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于逆變器的電壓驟降補(bǔ)償?shù)姆椒?，并且尤其是，涉及一種適用于CHB型中壓逆變器的電壓驟降補(bǔ)償?shù)姆椒ā?br>【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)在輸入的電源中發(fā)生電力故障時(shí)，逆變器在幾毫秒內(nèi)停止PffM(脈寬調(diào)制)的輸出。此時(shí)，當(dāng)負(fù)載具有很大的慣性時(shí)，在電力恢復(fù)時(shí)會(huì)需要很長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)加速負(fù)載，這可能導(dǎo)致對(duì)工業(yè)場(chǎng)所的巨大損失，因此，用于逆變器的電壓驟降(dip)或下降(sag)補(bǔ)償技術(shù)被應(yīng)用到當(dāng)逆變器停止運(yùn)行時(shí)，由于操作故障所預(yù)期的嚴(yán)重的損失中。
[0003]圖1a和Ib為說(shuō)明在傳統(tǒng)的逆變器中的瞬時(shí)電壓驟降補(bǔ)償操作的原理圖，其中，圖1說(shuō)明了正常狀態(tài)的例子，而圖1b說(shuō)明了產(chǎn)生了電力中斷的例子。
[0004]如圖1a和圖1b所示，在正常狀態(tài)期間(圖1a)，嵌入在逆變器200內(nèi)的電解質(zhì)電容器210(為了方便說(shuō)明而在逆變器的外側(cè)示出)正常是由來(lái)自逆變器的電力進(jìn)行充電的，但是，當(dāng)電力故障期間電力被中斷時(shí)，會(huì)利用充入到電解質(zhì)電容器210的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)負(fù)載(圖1b)。
[0005]目前，傳統(tǒng)的電解質(zhì)電容器210被設(shè)計(jì)成保證用于瞬時(shí)電壓驟降時(shí)間的16毫秒，并且當(dāng)瞬時(shí)電壓驟降時(shí)間在16毫秒以內(nèi)時(shí)，逆變器200能夠不停止運(yùn)行而驅(qū)動(dòng)負(fù)載300。然而，鑒于逆變器的設(shè)計(jì)實(shí)際上是為了在16毫秒內(nèi)應(yīng)對(duì)電壓驟降的，由于不合規(guī)范的供電區(qū)域可能產(chǎn)生超過(guò)16毫秒的電力故障，結(jié)果會(huì)產(chǎn)生逆變器停止工作的問(wèn)題，并由此導(dǎo)致工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的巨大損害。
[0006]同時(shí)，目前的趨勢(shì)是，對(duì)節(jié)能和中壓逆變器的需求都在增長(zhǎng)，并且級(jí)聯(lián)H橋(CHB)型逆變器大量使用于中壓逆變器。因?yàn)镃HB型逆變器主要安裝在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的重要設(shè)施中，因此對(duì)于CHB型逆變器來(lái)說(shuō)可靠性非常重要。
[0007]然而，如圖1所示的傳統(tǒng)的電壓驟降補(bǔ)償方法如果應(yīng)用到CHB型中壓逆變器中，會(huì)具有不能克服瞬時(shí)電力故障的問(wèn)題，其原因如下所示:
[0008]首先，傳統(tǒng)的瞬時(shí)電壓驟降補(bǔ)償方法不能控制中壓逆變器的多個(gè)電力單元組件的DC側(cè)；其次，在利用反饋參考電壓作為DC側(cè)電壓指令的傳統(tǒng)瞬時(shí)電壓驟降補(bǔ)償方法中，當(dāng)該方法被實(shí)際應(yīng)用到中壓逆變器時(shí)，由于電容器具有寄生成分，因而每個(gè)電力單元的DC側(cè)電壓不能被驅(qū)動(dòng)成一個(gè)電壓指令；以及
[0009]最后，傳統(tǒng)的瞬時(shí)電壓驟降補(bǔ)償方法不能提供考慮了在CHB型中壓逆變器上安裝的大負(fù)載的外部環(huán)境的情況。傳統(tǒng)的瞬時(shí)電壓驟降補(bǔ)償方法具有查找產(chǎn)生再生電力的減速梯度的缺點(diǎn)。傳統(tǒng)的電壓驟降補(bǔ)償方法是這樣的，通過(guò)改變?cè)谡＿\(yùn)行期間的減速時(shí)間，使得提前找出產(chǎn)生再生電力的減速時(shí)間，并且，當(dāng)產(chǎn)生再生電力的減速時(shí)間時(shí)在1s內(nèi)時(shí)，由于缺乏再生量，則具有發(fā)生跳閘而不是正常運(yùn)行的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]【技術(shù)問(wèn)題】
[0011]本公開(kāi)是為了解決先前技術(shù)的前述缺點(diǎn)/問(wèn)題，并由此，本發(fā)明的特定實(shí)施例的目的是為了提供一種用于逆變器的電壓驟降補(bǔ)償?shù)姆椒ā?br>[0012]由本公開(kāi)所解決的技術(shù)問(wèn)題并不限定于上述問(wèn)題，并且目前沒(méi)有提及的任何其他的技術(shù)問(wèn)題將會(huì)通過(guò)如下說(shuō)明而為本領(lǐng)域技術(shù)人員所清楚理解。
[0013]【技術(shù)方案】
[0014]在本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)總體方面中，提供了一種用于逆變器的電壓驟降補(bǔ)償?shù)姆椒?，所述方法包?
[0015]當(dāng)確定在逆變器運(yùn)行期間發(fā)生電力故障時(shí)，減少逆變器輸出頻率以獲得再生能量;
[0016]基于所述逆變器的輸出電流和DC側(cè)電壓，響應(yīng)于超出電流和電壓的大小來(lái)調(diào)節(jié)逆變器輸出頻率的增加/減少；
[0017]當(dāng)在電力故障狀態(tài)下發(fā)生電力恢復(fù)時(shí)，為了防止過(guò)大的電流流動(dòng)，增加所述逆變器輸出頻率；以及
[0018]在通過(guò)監(jiān)控所述逆變器輸出頻率而使所述逆變器輸出頻率不超過(guò)過(guò)流界限的狀態(tài)下，通過(guò)逐漸增加所述逆變器輸出頻率，從而返回到瞬時(shí)電壓驟降之前的速度。
[0019]優(yōu)選的，但不是必須的，所述用于逆變器的電壓驟降補(bǔ)償?shù)姆椒梢赃M(jìn)一步包括:執(zhí)行用于掌握安裝在具有基礎(chǔ)設(shè)置點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)的負(fù)載的負(fù)載特性的瞬時(shí)電壓驟降測(cè)試，以應(yīng)對(duì)瞬時(shí)電壓驟降；
[0020]確定相關(guān)負(fù)載是否是需要響應(yīng)于所掌握的負(fù)載特性的額外的電流控制的負(fù)載；
[0021]作為確定結(jié)果，當(dāng)確定所述相關(guān)負(fù)載是電流控制對(duì)象時(shí)，將所述相關(guān)負(fù)載設(shè)置成電流控制對(duì)象；且作為確定結(jié)果，當(dāng)確定所述相關(guān)負(fù)載不是電流控制對(duì)象時(shí)，將所述相關(guān)負(fù)載設(shè)置成非電流控制對(duì)象；
[0022]當(dāng)在逆變器運(yùn)行期間，瞬時(shí)電力故障發(fā)生在被設(shè)置成電流控制對(duì)象的負(fù)載上時(shí)，利用對(duì)相關(guān)逆變器的電壓和電流控制來(lái)進(jìn)行設(shè)置以執(zhí)行瞬時(shí)電壓驟降補(bǔ)償。
[0023]優(yōu)選的，但不是必須的，所述確定相關(guān)負(fù)載是否是需要響應(yīng)于所掌握的負(fù)載特性的額外的電流控制的負(fù)載的步驟可以進(jìn)一步包括:當(dāng)所述負(fù)載特性與規(guī)范的負(fù)載特性不相同時(shí)，確定需要額外的電流控制。
[0024]優(yōu)選的，但不是必須的，所述進(jìn)行設(shè)置以執(zhí)行瞬時(shí)電壓驟降補(bǔ)償?shù)牟襟E可以包括:當(dāng)檢查在電力故障發(fā)生時(shí)被設(shè)置成電流控制對(duì)象的負(fù)載的DC側(cè)電壓并檢查輸出電流時(shí)，通過(guò)使用設(shè)定的減速梯度控制逆變器輸出頻率響應(yīng)于電流變化來(lái)進(jìn)行設(shè)置以執(zhí)行瞬時(shí)電壓補(bǔ)償。
[0025]優(yōu)選的，但不是必須的，所述進(jìn)行設(shè)置以執(zhí)行瞬時(shí)電壓驟降補(bǔ)償?shù)牟襟E可以包括:當(dāng)檢查在電力故障發(fā)生時(shí)被設(shè)置成非電流控制對(duì)象的DC側(cè)電壓時(shí)，通過(guò)使用設(shè)定的減速梯度控制逆變器輸出頻率響應(yīng)于電流變化來(lái)進(jìn)行設(shè)置以執(zhí)行瞬時(shí)電壓補(bǔ)償。
[0026]優(yōu)選的，但不是必須的，所述調(diào)節(jié)逆變器輸出頻率的增加/減少的步驟可以包括:當(dāng)檢查逆變器的輸出電流和DC側(cè)電壓時(shí)，使用設(shè)定的減速梯度控制調(diào)節(jié)逆變器輸出頻率的增加/減少用于瞬時(shí)電壓補(bǔ)償，以響應(yīng)于輸出電流變化和DC側(cè)電壓變化。
[0027]優(yōu)選的，但不是必須的，所述調(diào)節(jié)逆變器輸出頻率的增加/減少的步驟可以包括:當(dāng)檢查逆變器的DC側(cè)電壓時(shí)，使用設(shè)定的減速梯度控制調(diào)節(jié)逆變器輸出頻率的增加/減少用于瞬時(shí)電壓補(bǔ)償，以響應(yīng)于電壓變化。
[0028]優(yōu)選的，但不是必須的，所述返回到瞬時(shí)電壓驟降之前的速度的步驟可以包括:在一預(yù)定時(shí)間內(nèi)，保持電力恢復(fù)的時(shí)刻的輸出頻率，以免逆變器的輸出電流會(huì)超過(guò)預(yù)定的過(guò)流界限。
[0029]優(yōu)選的，但不是必須的，所述用于保持所述輸出頻率的時(shí)間可以被提前設(shè)置，以響應(yīng)于負(fù)載的負(fù)載量。
[0030]優(yōu)選的，但不是必須的，所述用于保持所述輸出頻率的時(shí)間可以被確定以保持輸出頻率，從而使負(fù)載速度變得比逆變器輸出頻率小。
[0031]【有益效果】
[0032]本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的有益效果在于:當(dāng)在(瞬時(shí))電壓驟降的時(shí)刻逆變器的輸出電流和DC側(cè)電壓保持在限定的范圍內(nèi)時(shí)，啟用適當(dāng)?shù)膶?duì)策，通過(guò)調(diào)節(jié)逆變器輸出頻率，防止低壓跳閘和過(guò)壓跳閘的產(chǎn)生，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行，關(guān)于所述適當(dāng)?shù)膶?duì)策，在實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的負(fù)載特性各不相同且滯后特性各不相同。
[0033]另一個(gè)有益效果是，當(dāng)恢復(fù)了輸入電壓時(shí)，在通過(guò)增加逆變器的輸出電壓而防止過(guò)大的電流流動(dòng)時(shí)，在通過(guò)增加逆變器的輸出電壓而使得不會(huì)有過(guò)大的電流流動(dòng)的狀態(tài)下，通過(guò)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)保持逆變器輸出頻率，能夠防止在電力恢復(fù)時(shí)由于滑差的過(guò)度產(chǎn)生而引起的過(guò)流跳閘。
【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1a和圖1b為示出了傳統(tǒng)的逆變器中的用于電壓驟降補(bǔ)償方法的原理圖；
[0035]圖2為說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的中壓逆變器系統(tǒng)的原理圖；
[0036]圖3為根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例在圖2中的電力單元的詳細(xì)示意圖；
[0037]圖4為說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的電壓驟降補(bǔ)償方法的流程圖；
[0038]圖5為說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的電壓驟降補(bǔ)償方法的圖表；
[0039]圖6和圖7為說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的用于中壓電壓逆變器中的電壓驟降補(bǔ)償方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下文中將會(huì)結(jié)合顯示了一些示例性實(shí)施例的附圖更全面的描述不同的示例性實(shí)施例。然而，本發(fā)明的構(gòu)思能夠以許多不同形式實(shí)施，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為限定于本文所描述的實(shí)施例的例子。相反的，所描述的方面旨在涵蓋所有的落在本公開(kāi)的范圍和新穎構(gòu)思內(nèi)的此類的替換、修改和變型。
[0041]由此，在說(shuō)明書和權(quán)利要求書中使用的特殊術(shù)語(yǔ)和詞語(yǔ)的含義不應(yīng)當(dāng)被限定為字面或通常使用的意思，而應(yīng)當(dāng)被解釋或者可以是與根據(jù)用戶或操作人員的意圖和習(xí)慣用法不同的。因此，特殊術(shù)語(yǔ)或詞語(yǔ)的定義應(yīng)當(dāng)基于整個(gè)說(shuō)明書的內(nèi)容。
[0042]也就是說(shuō)，術(shù)語(yǔ)“包括”和“包含”以及它們的衍生詞的定義，可以表示沒(méi)有界限的包括。在該定義中，電力故障和(瞬時(shí))電壓驟降可以互換使用。
[0043]圖2