本發(fā)明屬于電力電子，具體涉及整流電源及其控制方法、裝置、電解裝置整流電源及其控制方法、裝置。

背景技術(shù)：

1、整流電源是一種將交流電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷簭亩鵀橹绷髫?fù)載供電的設(shè)備，整流電源通常包括整流電路和斬波電路，整流電路的輸入端連接交流電，整流電路的輸出端通過直流母線連接斬波電路，斬波電路的輸出端連接負(fù)載。但是現(xiàn)有的整流電源不具備涉網(wǎng)主動支撐能力，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)擾動和故障時需經(jīng)上位機決策并下發(fā)指令，而上位機響應(yīng)電網(wǎng)干擾和故障的速度慢，不能對整流電源輸出功率進行及時調(diào)節(jié)。

2、尤其在離網(wǎng)制氫領(lǐng)域這種整流電源不能滿足離網(wǎng)制氫系統(tǒng)的負(fù)載功率調(diào)節(jié)需求。離網(wǎng)制氫不從電網(wǎng)取電，不僅可以使新能源實現(xiàn)就地消納、降低風(fēng)光發(fā)電對電網(wǎng)沖擊，也能帶動制氫用電成本大幅下降，因此，離網(wǎng)制氫將成為提升綠氫成本競爭力的有效途徑。由于新能源波動性、間歇性特點，現(xiàn)階段離網(wǎng)制氫在技術(shù)、經(jīng)濟方面仍存在諸多難題。離網(wǎng)制氫供電系統(tǒng)沒有大電網(wǎng)支撐，一方面新能源的波動性需要配置大容量的儲能系統(tǒng)平抑波動，影響項目經(jīng)濟收益。另一方面，系統(tǒng)由構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)建立電網(wǎng)，系統(tǒng)運行涉及孤網(wǎng)頻率、電壓穩(wěn)定問題，風(fēng)光氫儲出力特性、并網(wǎng)設(shè)備涉網(wǎng)特性、系統(tǒng)暫穩(wěn)態(tài)協(xié)調(diào)控制性能等，均對系統(tǒng)穩(wěn)定有較大影響。

3、離網(wǎng)制氫系統(tǒng)中，制氫系統(tǒng)需要匹配新能源出力特性，實現(xiàn)“荷隨源動”以降低儲能配置?，F(xiàn)有離網(wǎng)綠電制氫系統(tǒng)中，依賴源網(wǎng)荷儲管理系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制電力電量平衡，制氫整流電源根據(jù)源網(wǎng)荷儲管理系統(tǒng)下發(fā)的指令調(diào)節(jié)電解槽負(fù)荷，制氫整流電源不具備涉網(wǎng)主動支撐能力，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)擾動和故障時需經(jīng)源網(wǎng)荷儲管理系統(tǒng)決策并下發(fā)指令，而且受源網(wǎng)荷儲管理系統(tǒng)通信架構(gòu)的影響，源網(wǎng)荷儲管理系統(tǒng)響應(yīng)電網(wǎng)干擾和故障的時間為秒級，源網(wǎng)荷儲管理系統(tǒng)響應(yīng)電網(wǎng)擾動和故障的速度慢，不能對運行功率進行及時調(diào)節(jié)。

4、除了離網(wǎng)制氫系統(tǒng)此類與大電網(wǎng)隔離的系統(tǒng)外，規(guī)?；L(fēng)光并網(wǎng)制氫系統(tǒng)，或者其他電解裝置也存在因的整流電源不具備涉網(wǎng)主動支撐能力，響應(yīng)電網(wǎng)擾動和故障的速度慢的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供整流電源及其控制方法、裝置、電解裝置整流電源及其控制方法、裝置，用于解決在電網(wǎng)出現(xiàn)擾動和故障時，現(xiàn)有的整流電源響應(yīng)速度慢的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的整流電源控制方法為：采用電流閉環(huán)控制策略對所述整流電源的斬波電路進行有功控制；當(dāng)未接收到上位機下發(fā)的調(diào)節(jié)指令時，將頻率有功調(diào)節(jié)量對應(yīng)的電流調(diào)節(jié)量作為電流環(huán)有功調(diào)節(jié)指令，頻率有功調(diào)節(jié)量對應(yīng)的電流調(diào)節(jié)量根據(jù)一次調(diào)頻有功調(diào)節(jié)量、慣量響應(yīng)有功調(diào)節(jié)量和負(fù)載電壓計算得到。

3、進一步地，當(dāng)接收到上位機下發(fā)的調(diào)節(jié)指令時，電流環(huán)有功調(diào)節(jié)指令根據(jù)上位機下發(fā)的調(diào)節(jié)指令和頻率有功調(diào)節(jié)量對應(yīng)的電流調(diào)節(jié)量計算得到。

4、進一步地，頻率有功調(diào)節(jié)量對應(yīng)的電流調(diào)節(jié)量計算如下：

5、

6、式中：δp為頻率有功調(diào)節(jié)量，δpf為一次調(diào)頻有功調(diào)節(jié)量，δpj為慣量響應(yīng)有功調(diào)節(jié)量，δi為頻率有功調(diào)節(jié)量對應(yīng)的電流調(diào)節(jié)量，uo為負(fù)載電壓。

7、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明為改進型發(fā)明，本發(fā)明在電網(wǎng)出現(xiàn)干擾和故障時，在設(shè)備層整流電源就地進行頻率有功主動支撐過程，頻率有功主動支撐過程中，電網(wǎng)頻率在設(shè)備層就地檢測，并由整流電源控制器根據(jù)電網(wǎng)頻率計算頻率有功調(diào)節(jié)量，不依賴上位機，省去了整流電源與上位機通信的時間，提高了整流電源對干擾和故障的響應(yīng)速度，可實現(xiàn)秒級以下的電網(wǎng)干擾和故障防御。

8、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的整流電源控制裝置包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序以實現(xiàn)上面所述的整流電源控制方法。

9、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明為改進型發(fā)明，本發(fā)明在電網(wǎng)出現(xiàn)干擾和故障時，在設(shè)備層整流電源就地進行頻率有功主動支撐過程，頻率有功主動支撐過程中，電網(wǎng)頻率在設(shè)備層就地檢測，并由整流電源控制器根據(jù)電網(wǎng)頻率計算頻率有功調(diào)節(jié)量，不依賴上位機，省去了整流電源與上位機通信的時間，提高了整流電源對干擾和故障的響應(yīng)速度，可實現(xiàn)秒級以下的電網(wǎng)干擾和故障防御。

10、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的整流電源包括控制單元、整流電路和斬波電路，整流電路的輸出端連接斬波電路的輸入端，斬波電路的輸出端用于連接負(fù)載，所述控制單元分別控制連接所述整流電路和斬波電路，所述控制單元包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序以實現(xiàn)上面所述的整流電源控制方法。

11、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明為改進型發(fā)明，本發(fā)明在電網(wǎng)出現(xiàn)干擾和故障時，在設(shè)備層整流電源就地進行頻率有功主動支撐過程，頻率有功主動支撐過程中，電網(wǎng)頻率在設(shè)備層就地檢測，并由整流電源控制器根據(jù)電網(wǎng)頻率計算頻率有功調(diào)節(jié)量，不依賴上位機，省去了整流電源與上位機通信的時間，提高了整流電源對干擾和故障的響應(yīng)速度，可實現(xiàn)秒級以下的電網(wǎng)干擾和故障防御。

12、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的電解裝置的整流電源控制方法為：采用電流閉環(huán)控制策略對所述斬波電路進行有功控制；當(dāng)未接收到上位機下發(fā)的調(diào)節(jié)指令時，若頻率有功調(diào)節(jié)量對應(yīng)的電流調(diào)節(jié)量δi滿足條件：且δimin＜δi＜δimax，則將頻率有功調(diào)節(jié)量對應(yīng)的電流調(diào)節(jié)量δi作為電流環(huán)有功調(diào)節(jié)指令；頻率有功調(diào)節(jié)量對應(yīng)的電流調(diào)節(jié)量根據(jù)一次調(diào)頻有功調(diào)節(jié)量、慣量響應(yīng)有功調(diào)節(jié)量和負(fù)載電壓計算得到；其中，isloper為斬波側(cè)電流調(diào)節(jié)量的最大允許變化率，δimin為允許的偏差下限，δimax為允許的偏差上限，t為時間。

13、進一步地，當(dāng)接收到上位機下發(fā)的調(diào)節(jié)指令時，若頻率有功調(diào)節(jié)量對應(yīng)的電流調(diào)節(jié)量δi滿足條件：且δimin＜δi＜δimax，則電流環(huán)有功調(diào)節(jié)指令根據(jù)上位機下發(fā)的調(diào)節(jié)指令和電流調(diào)節(jié)量計算得到。

14、進一步地，頻率有功調(diào)節(jié)量對應(yīng)的電流調(diào)節(jié)量δi計算如下：

15、

16、式中：δp為頻率有功調(diào)節(jié)量，δpf為一次調(diào)頻有功調(diào)節(jié)量，δpj為慣量響應(yīng)有功調(diào)節(jié)量，uo為負(fù)載電壓。

17、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明為改進型發(fā)明，本發(fā)明可根據(jù)電解槽工作特性，限制電流調(diào)節(jié)量和電流調(diào)節(jié)量的變化率，可在斬波側(cè)進行頻率有功支撐時兼顧對電解槽可靠供電。該方法在設(shè)備層就地進行頻率有功調(diào)節(jié)量的計算并進行主動頻率有功支撐，根據(jù)一次調(diào)頻有功調(diào)節(jié)量和慣量響應(yīng)有功調(diào)節(jié)量直接得出頻率有功調(diào)節(jié)量對應(yīng)的斬波側(cè)電流調(diào)節(jié)量，對頻率波動的響應(yīng)速度快于上位機的響應(yīng)速度，可實現(xiàn)秒級以下的電網(wǎng)干擾和故障處理。

18、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的電解裝置的整流電源控制裝置包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序以實現(xiàn)上面所述的電解裝置的整流電源控制方法。

19、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明為改進型發(fā)明，本發(fā)明可根據(jù)電解槽工作特性，限制電流調(diào)節(jié)量和電流調(diào)節(jié)量的變化率，可在斬波側(cè)進行頻率有功支撐時兼顧對電解槽可靠供電。該方法在設(shè)備層就地進行頻率有功調(diào)節(jié)量的計算并進行主動頻率有功支撐，根據(jù)一次調(diào)頻有功調(diào)節(jié)量和慣量響應(yīng)有功調(diào)節(jié)量直接得出頻率有功調(diào)節(jié)量對應(yīng)的斬波側(cè)電流調(diào)節(jié)量，對頻率波動的響應(yīng)速度快于上位機的響應(yīng)速度，可實現(xiàn)秒級以下的電網(wǎng)干擾和故障處理。

20、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的電解裝置的整流電源包括控制單元、整流電路和斬波電路，整流電路的輸出端連接斬波電路的輸入端，斬波電路的輸出端用于連接電解裝置的電解槽，所述控制單元分別控制連接所述整流電路和斬波電路，所述控制單元包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序以實現(xiàn)上面所述的電解裝置的整流電源控制方法。

21、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明為改進型發(fā)明，本發(fā)明可根據(jù)電解槽工作特性，限制電流調(diào)節(jié)量和電流調(diào)節(jié)量的變化率，可在斬波側(cè)進行頻率有功支撐時兼顧對電解槽可靠供電。該方法在設(shè)備層就地進行頻率有功調(diào)節(jié)量的計算并進行主動頻率有功支撐，根據(jù)一次調(diào)頻有功調(diào)節(jié)量和慣量響應(yīng)有功調(diào)節(jié)量直接得出頻率有功調(diào)節(jié)量對應(yīng)的斬波側(cè)電流調(diào)節(jié)量，對頻率波動的響應(yīng)速度快于上位機的響應(yīng)速度，可實現(xiàn)秒級以下的電網(wǎng)干擾和故障處理。