本公開涉及電力電子,特別涉及一種控制背靠背變換器的方法、裝置、設(shè)備和存儲介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、背靠背變換器是一種可以對交流電和直流電進(jìn)行轉(zhuǎn)換的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),常應(yīng)用在ups(uninterruptible?power?supply,不間斷電源)、變頻器等設(shè)備。
2、在背靠背變換器中包括整流器、逆變器和直流母線。整流器用于接入電網(wǎng),將從電網(wǎng)輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電并傳輸至直流母線,逆變器用于將直流母線中的直流電再次轉(zhuǎn)換為交流電并傳輸至負(fù)載。其中,整流器和逆變器分別包括多個開關(guān)管,可以分別通過控制整流器和逆變器中的開關(guān)管的工作狀態(tài),實現(xiàn)交流電和直流電之間的轉(zhuǎn)換。
3、相關(guān)技術(shù)中,在背靠背變換器工作過程中,直流母線兩端的電壓是恒定的。在恒定電壓下,當(dāng)負(fù)載的功率發(fā)生改變時,會導(dǎo)致流經(jīng)背靠背變換器中反并二極管的電流增加,這會加劇開關(guān)管的通態(tài)損耗,并且在功率較大時,導(dǎo)致器件電壓應(yīng)力較大,容易出現(xiàn)過壓擊穿以及較大的dv/dt,從而降低整個背靠背變換器的工作效率和工作可靠性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本公開實施例提供了一種控制背靠背變換器的方法、裝置、設(shè)備和存儲介質(zhì),能解決相關(guān)技術(shù)中在恒定電壓下,由于負(fù)載功率增加加劇開關(guān)管的通態(tài)損耗,以及高器件電壓應(yīng)力和dv/dt,從而降低背靠背變換器的工作效率和工作可靠性的問題。技術(shù)方案如下:
2、第一方面,本公開提供了一種控制背靠背變換器的方法,所述方法包括:
3、在所述背靠背變換器工作過程中,獲取所述背靠背變換器中整流器的輸入電壓和輸入電流;
4、基于所述輸入電壓和所述輸入電流,確定所述背靠背變換器中直流母線的目標(biāo)參考電壓值;
5、基于所述目標(biāo)參考電壓值對所述整流器中的開關(guān)管進(jìn)行控制。
6、在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述基于所述輸入電壓和所述輸入電流,確定所述背靠背變換器中直流母線的目標(biāo)參考電壓值,包括:
7、基于所述輸入電壓的相位和所述輸入電流的相位,確定所述直流母線的電壓變化量;
8、獲取所述直流母線的電壓初始設(shè)定值;
9、基于所述直流母線的電壓初始設(shè)定值和所述電壓變化量,確定所述直流母線的目標(biāo)參考電壓值。
10、在一種可能的實現(xiàn)方式中,當(dāng)所述輸入電流大于或等于第一預(yù)設(shè)電流閾值時,所述方法還包括:
11、基于用于控制整流器的參考電壓值和所述背靠背變換器中開關(guān)器件的應(yīng)力值的關(guān)系函數(shù),確定與所述輸入電流對應(yīng)的所述直流母線的目標(biāo)參考電壓值。
12、在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述基于用于控制整流器的參考電壓值和所述背靠背變換器中開關(guān)器件的應(yīng)力值的關(guān)系函數(shù),確定與所述輸入電流對應(yīng)的所述直流母線的目標(biāo)參考電壓值,包括:
13、基于所述開關(guān)管當(dāng)前的應(yīng)力值,對所述直流母線的最大參考電壓值進(jìn)行削減,得到所述目標(biāo)參考電壓值,其中,削減的數(shù)值與所述應(yīng)力值正相關(guān)。
14、在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述基于所述開關(guān)管當(dāng)前的應(yīng)力值,對所述直流母線的最大參考電壓值進(jìn)行削減,得到所述目標(biāo)參考電壓值,包括:
15、基于公式vdcset=vdcmax-gc1(vspike-vspikesafe)確定所述目標(biāo)參考電壓值,其中,vdcset為所述目標(biāo)參考電壓值,vdcmax為所述最大參考電壓值,gc1為第一調(diào)壓控制器,vspike為所述開關(guān)管當(dāng)前的應(yīng)力值,vspikesafe為所述開關(guān)管的安全應(yīng)力值。
16、在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述基于用于控制整流器的參考電壓值和所述背靠背變換器中開關(guān)器件的應(yīng)力值的關(guān)系函數(shù),確定與所述輸入電流對應(yīng)的所述直流母線的目標(biāo)參考電壓值,包括:
17、當(dāng)所述輸入電流小于或等于第二電流閾值時,基于所述開關(guān)管當(dāng)前的應(yīng)力值,對所述最大參考電壓值進(jìn)行削減,得到所述目標(biāo)參考電壓值,其中,削減的數(shù)值與所述應(yīng)力值正相關(guān);
18、當(dāng)所述輸入電流大于所述第二電流閾值時,確定所述目標(biāo)參考電壓值為指定的最小參考電壓值。
19、在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述基于所述開關(guān)管當(dāng)前的應(yīng)力值,對所述最大參考電壓值進(jìn)行削減,得到所述目標(biāo)參考電壓值,包括:
20、基于公式vdcset=vdcmax-gc2(vspike-vspikesafe)確定所述目標(biāo)參考電壓值,其中,vdcset為所述目標(biāo)參考電壓值,vdcmax為所述預(yù)設(shè)最大參考電壓值,gc2為第二調(diào)壓控制器,vspike為所述開關(guān)管當(dāng)前的應(yīng)力值,vspikesafe為所述開關(guān)管的安全應(yīng)力值。
21、第二方面,本公開提供了一種控制背靠背變換器的裝置,所述裝置包括:
22、獲取模塊,用于在所述背靠背變換器工作過程中,獲取所述背靠背變換器中整流器的輸入電壓和輸入電流:
23、確定模塊,用于基于所述輸入電壓和所述輸入電流,確定所述背靠背變換器中直流母線的目標(biāo)參考電壓值;
24、控制模塊,用于基于所述目標(biāo)參考電壓值對所述整流器中的開關(guān)管進(jìn)行控制。
25、在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述確定模塊,用于:
26、基于所述輸入電壓的相位和所述輸入電流的相位,確定所述直流母線的電壓變化量;
27、獲取所述直流母線的電壓的初始設(shè)定值;
28、基于所述直流母線的電壓的初始設(shè)定值和所述電壓變化量,確定所述直流母線的目標(biāo)參考電壓值。
29、在一種可能的實現(xiàn)方式中,當(dāng)所述輸入電流大于或等于第一預(yù)設(shè)電流閾值時,所述確定模塊,還用于:
30、基于用于控制整流器的參考電壓值和所述背靠背變換器中開關(guān)器件的應(yīng)力值的關(guān)系函數(shù),確定與所述輸入電流對應(yīng)的所述直流母線的目標(biāo)參考電壓值。
31、在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述確定模塊,用于:
32、基于所述開關(guān)管當(dāng)前的應(yīng)力值,對所述直流母線的最大參考電壓值進(jìn)行削減,得到所述目標(biāo)參考電壓值,其中,削減的數(shù)值與所述應(yīng)力值正相關(guān)。
33、在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述確定模塊,用于:
34、基于公式vdcset=vdcmax-gc1(vspike-vspikesafe)確定所述目標(biāo)參考電壓值,其中,vdcset為所述目標(biāo)參考電壓值,vdcmax為所述最大參考電壓值,gc1為第一調(diào)壓控制器,vspike為所述開關(guān)管當(dāng)前的應(yīng)力值,vspikesafe為所述開關(guān)管的安全應(yīng)力值。
35、在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述確定模塊,用于:
36、當(dāng)所述輸入電流小于或等于第二電流閾值時,基于所述開關(guān)管當(dāng)前的應(yīng)力值,對所述最大參考電壓值進(jìn)行削減,得到所述目標(biāo)參考電壓值,其中,削減的數(shù)值與所述應(yīng)力值正相關(guān);
37、當(dāng)所述輸入電流大于所述第二電流閾值時,確定所述目標(biāo)參考電壓值為指定的最小參考電壓值。
38、在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述確定模塊,用于:
39、基于公式vdcset=vdcmax-gc2(vspike-vspikesafe)確定所述目標(biāo)參考電壓值,其中,vdcset為所述目標(biāo)參考電壓值,vdcmax為所述預(yù)設(shè)最大參考電壓值,gc2為第二調(diào)壓控制器,vspike為所述開關(guān)管當(dāng)前的應(yīng)力值,vspikesafe為所述開關(guān)管的安全應(yīng)力值。
40、第三方面,本公開提供了一種電子設(shè)備,所述電子設(shè)備包括處理器和存儲器,存儲器中存儲有至少一條指令,指令由處理器加載并執(zhí)行以實現(xiàn)控制背靠背變換器的方法所執(zhí)行的操作。
41、第四方面,本公開提供了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì),存儲介質(zhì)中存儲有至少一條指令,指令由處理器加載并執(zhí)行以實現(xiàn)控制背靠背變換器的方法所執(zhí)行的操作。
42、本公開實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
43、本公開實施例提供的方案中,可以基于整流器的輸入電流和輸入電壓,確定直流母線的目標(biāo)參考電壓值,該目標(biāo)參考電壓值也是整流器的期望輸出電壓。采用該方案,在背靠背變換器工作過程中,當(dāng)負(fù)載的電流或功率發(fā)生變化時,可以對整流器的期望輸出電壓進(jìn)行調(diào)整,也即對直流母線兩端的電壓進(jìn)行調(diào)整,這樣可以降低輕載狀態(tài)下整流器中開關(guān)管的通態(tài)損耗,降低重載狀態(tài)下整流器中開關(guān)管的應(yīng)力以及關(guān)斷時刻的dv/dt,有利于提高整個背靠背變換器的工作效率和工作可靠性。
44、應(yīng)當(dāng)理解的是,以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的,并不能限制本公開。