保護(hù)并網(wǎng)逆變器免于低電網(wǎng)電壓發(fā)生的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及并網(wǎng)逆變器的保護(hù)，并且更具體地，涉及當(dāng)?shù)碗娋W(wǎng)電壓發(fā)生時(shí)通過(guò)限制并網(wǎng)逆變器的輸出電流防止過(guò)電流的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]一般情況下，并網(wǎng)逆變器在與輸出電流參考值的同步中產(chǎn)生電力。但是，如果電網(wǎng)中發(fā)生瞬間的低電壓現(xiàn)象，并網(wǎng)逆變器的輸出電壓與電網(wǎng)電壓之間就會(huì)產(chǎn)生差異，且相應(yīng)地，并網(wǎng)逆變器的輸出電流迅速增大。因此，當(dāng)電網(wǎng)中發(fā)生低電壓時(shí)，除非并網(wǎng)逆變器的輸出電流減小，否則并網(wǎng)逆變器將發(fā)生過(guò)電流跳閘。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]技術(shù)問(wèn)題
[0004]本發(fā)明提供一種保護(hù)并網(wǎng)逆變器免于低電網(wǎng)電壓的裝置和方法，其能夠通過(guò)輸出電流的異常增大間接檢測(cè)電網(wǎng)的低電壓來(lái)減小輸出電流。
[0005]技術(shù)解決方案
[0006]根據(jù)本發(fā)明理念的一個(gè)方面，提供一種用于保護(hù)并網(wǎng)逆變器免于低電網(wǎng)電壓的裝置，所述裝置包括:第一輸出電流傳感器，被配置為感測(cè)并網(wǎng)逆變器的輸出電流；第一輸出電流計(jì)算器，被配置為計(jì)算輸出電流的D軸電流和Q軸電流，以獲取被感測(cè)的輸出電流；以及第一輸出電流控制器，被配置為確定輸出電流與參考電流之間的差異是否超過(guò)預(yù)定范圍，且當(dāng)輸出電流與參考電流之間的差異超過(guò)預(yù)定范圍時(shí)將輸出電流減小預(yù)定值。
[0007]所述裝置可進(jìn)一步包括第一計(jì)時(shí)器，第一計(jì)時(shí)器被配置為在將輸出電流減小預(yù)定值后對(duì)預(yù)定時(shí)間段進(jìn)行計(jì)數(shù)，其中，第一輸出電流控制器可確定是否已過(guò)去預(yù)定時(shí)間段，并將已減小的輸出電流返回到原始幅值的輸出電流。
[0008]根據(jù)本發(fā)明理念的一個(gè)方面，提供一種用于保護(hù)并網(wǎng)逆變器免于低電網(wǎng)電壓的裝置，所述裝置包括:第二輸出電流傳感器，被配置為感測(cè)并網(wǎng)逆變器的輸出電流；第二輸出電流計(jì)算器，被配置為計(jì)算被感測(cè)的輸出電流的D軸電流和Q軸電流以獲取輸出電流；以及第二輸出電流控制器，被配置為確定輸出電流與參考電流之間的差異是否超過(guò)預(yù)定范圍，且當(dāng)輸出電流與參考電流之間的差異超過(guò)預(yù)定范圍時(shí)將輸出電流減小預(yù)定值。
[0009]所述裝置可進(jìn)一步包括第二計(jì)時(shí)器，第二計(jì)時(shí)器被配置為在將輸出電流減小預(yù)定值后對(duì)預(yù)定時(shí)間段進(jìn)行計(jì)數(shù)，其中，第二輸出電流控制器可確定是否已過(guò)去預(yù)定時(shí)間段，并將已減小的輸出電流返回到原始幅值的輸出電流。
[0010]根據(jù)本發(fā)明理念的一個(gè)方面，提供一種保護(hù)并網(wǎng)逆變器免于低電網(wǎng)電壓的方法，所述方法包括:通過(guò)使用第一輸出電流傳感器感測(cè)并網(wǎng)逆變器的輸出電流；通過(guò)使用第一輸出電流計(jì)算器，計(jì)算輸出電流的D軸電流和Q軸電流以獲取輸出電流；通過(guò)使用第一輸出電流控制器確定輸出電流與參考電流之間的差異是否超過(guò)受限電流；且當(dāng)輸出電流與參考電流之間的差異超過(guò)預(yù)定范圍時(shí)，通過(guò)第一輸出電流控制器將輸出電流減小預(yù)定值。
[0011]所述方法可進(jìn)一步包括:通過(guò)使用第一計(jì)時(shí)器，確定在將輸出電流減小預(yù)定值后是否已過(guò)去預(yù)定時(shí)間段；且當(dāng)已過(guò)去預(yù)定時(shí)間段時(shí)，通過(guò)第一輸出電流控制器將已減小的輸出電流返回到原始幅值的輸出電流。
[0012]根據(jù)本發(fā)明理念的一個(gè)方面，提供一種保護(hù)并網(wǎng)逆變器免于低電網(wǎng)電壓的方法，所述方法包括:通過(guò)使用第二輸出電流傳感器感測(cè)并網(wǎng)逆變器的輸出電流；通過(guò)使用第二輸出電流計(jì)算器，計(jì)算輸出電流的D軸電流和Q軸電流以獲取輸出電流；通過(guò)使用第二輸出電流控制器確定輸出電流與參考電流之間的差異是否超過(guò)受限電流；且當(dāng)輸出電流與參考電流之間的差異超過(guò)預(yù)定范圍時(shí)，通過(guò)第二輸出電流控制器將輸出電流減小預(yù)定值。
[0013]所述方法可進(jìn)一步包括:通過(guò)使用第二計(jì)時(shí)器，確定在將輸出電流減小預(yù)定值后是否已過(guò)去預(yù)定時(shí)間段；且當(dāng)已過(guò)去預(yù)定時(shí)間段時(shí)，通過(guò)第二輸出電流控制器將已減小的輸出電流返回到原始幅值的輸出電流。
[0014]有益效果
[0015]根據(jù)一種或多種實(shí)例性實(shí)施方式，通過(guò)使用輸出電流的異常增大可間接檢測(cè)電網(wǎng)的低電壓，因此，可防止由于過(guò)電流導(dǎo)致的并網(wǎng)逆變器故障。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是根據(jù)實(shí)例性實(shí)施方式的使并網(wǎng)逆變器免于低電網(wǎng)電壓的保護(hù)裝置的方框圖；
[0017]圖2是示出根據(jù)圖1的第一輸出電流控制器的輸出電流減小的曲線圖；
[0018]圖3是根據(jù)另一實(shí)例性實(shí)施方式的使并網(wǎng)逆變器免于低電網(wǎng)電壓的保護(hù)裝置的方框圖；
[0019]圖4是示出根據(jù)圖3的第二輸出電流控制器的輸出電流減小的曲線圖；
[0020]圖5是示出根據(jù)實(shí)例性實(shí)施方式的保護(hù)并網(wǎng)逆變器免于低電網(wǎng)電壓的方法的流程圖；且
[0021]圖6是示出根據(jù)另一種實(shí)例性實(shí)施方式的保護(hù)并網(wǎng)逆變器免于低電網(wǎng)電壓的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下，將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)實(shí)例性實(shí)施方式的使并網(wǎng)逆變器免于低電網(wǎng)電壓的保護(hù)裝置。
[0023]圖1是使并網(wǎng)逆變器免于低電網(wǎng)電壓的保護(hù)裝置的方框圖，且保護(hù)裝置包括并網(wǎng)逆變器100、第一輸出電流傳感器110、第一輸出電流計(jì)算器120、第一輸出電流控制器130和第一計(jì)時(shí)器140。
[0024]并網(wǎng)逆變器100是連接到電網(wǎng)以供應(yīng)電力到電網(wǎng)的逆變器。通過(guò)輸入端子(IN)輸入的直流(DC)電力在并網(wǎng)逆變器100中被轉(zhuǎn)換成交流(AC)電力，并隨后通過(guò)輸出端子(OUT)傳遞到電網(wǎng)。
[0025]第一輸出電流傳感器110感測(cè)并網(wǎng)逆變器100的輸出電流，并將感測(cè)結(jié)果輸出到第一輸出電流計(jì)算器120。第一輸出電流傳感器110包括用于感測(cè)輸出電流的測(cè)量傳感器。
[0026]第一輸出電流計(jì)算器120計(jì)算由第一輸出電流傳感器110感測(cè)的輸出電流的D軸電流和Q軸電流，以獲取輸出電流，并將計(jì)算的輸出電流輸出到第一輸出電流控制器130。第一輸出電流計(jì)算器120計(jì)算輸出電流的D軸電流和Q軸電流，并通過(guò)獲取D軸電流與Q軸電流的平方和的根值來(lái)計(jì)算輸出電流。通過(guò)對(duì)并網(wǎng)逆變器100的輸出電流(U、V和W)進(jìn)行同步參考坐標(biāo)變換(synchronous reference frame transformat1n)，來(lái)獲取D軸電流和述Q軸電流。一般情況下，D軸電流對(duì)應(yīng)無(wú)功功率(reactive power)，且Q軸電流對(duì)應(yīng)有功功率(active power)。
[0027]第一輸出電流控制器130確定由第一輸出電流計(jì)算器120計(jì)算的輸出電流與參考電流之間的差異是否超過(guò)預(yù)定范圍。參考電流是當(dāng)電網(wǎng)電壓正常時(shí)的輸出電流的參考值。此外，預(yù)定范圍表示偏離參考電流的范圍限制(其中輸出電流不會(huì)引起并網(wǎng)逆變器故障)。當(dāng)輸出電流與參考電流之間的差異超過(guò)預(yù)定范圍時(shí)，第一輸出電流控制器130控制并網(wǎng)逆變器100，以將輸出電流減小預(yù)定值。
[0028]圖2是示出根據(jù)圖1的第一輸出電流控制器130的輸出電流減小的曲線圖。如圖2所示，當(dāng)輸出電流是正常輸出時(shí)，同時(shí)在參考電流的基礎(chǔ)上發(fā)生少量變化，且隨后出現(xiàn)低電網(wǎng)電壓，輸出電流在低電網(wǎng)電壓出現(xiàn)后，突然增大。因此，當(dāng)確定突然增大的輸出電流超過(guò)偏離參考電流的預(yù)定范圍時(shí)，第一輸出電流控制器130控制并網(wǎng)逆變器100，以將輸出電流的幅值減小到預(yù)定值或更小值。因此，對(duì)于具有在參考電流的預(yù)定范圍之外的幅值的電流，并網(wǎng)逆變器100輸出已減小到預(yù)定值或更小值的輸出電流。
[0029]此外，當(dāng)輸出電流減小到預(yù)定值或更小值時(shí)，所述第一輸出電流控制器130控制第一計(jì)時(shí)器140，以開(kāi)始計(jì)時(shí)操作。
[0030]第一計(jì)時(shí)器140根據(jù)來(lái)自第一輸出電流控制器130的定時(shí)啟動(dòng)指令，對(duì)時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)。之后，第一輸出電流控制器130確定由第一計(jì)時(shí)器140計(jì)算的時(shí)間段是否超過(guò)預(yù)定時(shí)間段(例如，100毫秒)。在此，預(yù)定時(shí)間段表示解決電網(wǎng)電壓異常的足夠的時(shí)間。
[0031]如果已過(guò)去預(yù)定時(shí)間段，則第一輸出電流控制器130控制并網(wǎng)逆變器100將已減小的輸出電流增大到原始幅值，且相應(yīng)地，并網(wǎng)逆變器100輸出原始幅值的輸出電流。
[0032]圖3是根據(jù)另一實(shí)例性實(shí)施方式的使并網(wǎng)逆變器免于低電網(wǎng)電壓的保護(hù)裝置的方框圖，且保護(hù)裝置包括并網(wǎng)逆變器200、第二輸出電流傳感器210、第二輸出電流計(jì)算器220、第二輸出電流控制器230和第二計(jì)時(shí)器240。
[0033]并網(wǎng)逆變器200是連接到電網(wǎng)的逆變器以供應(yīng)電力到電網(wǎng)，且此處詳細(xì)描述將被省略，因?yàn)椴⒕W(wǎng)逆變器200與上述的并網(wǎng)逆變器100相同。
[0034]第二輸出電流傳感器210感測(cè)并網(wǎng)逆變器200的輸出電流，并將感測(cè)結(jié)果輸出到第二輸出電流計(jì)算器220。第二輸出電流傳感器210包括用于感測(cè)輸出電流的測(cè)量傳感器。
[0035]第二輸出電流計(jì)算器220計(jì)算由第二輸出電流傳感器210感測(cè)的輸出電流的D軸和Q軸電流，以獲取輸出電流，并將已計(jì)算的輸出電流輸出到第二輸出電流控制器230。由于第二輸出電流計(jì)算器220與第一輸出電流計(jì)算器120相同，此處詳細(xì)描述將被省略。
[0036]第二輸出電流控制器230確定由第二輸出電流計(jì)算器220計(jì)算的輸出電流是否超過(guò)受限電流。受限電流表示輸出電流可能導(dǎo)致并網(wǎng)逆變器故障的極限電流。當(dāng)輸出電流超過(guò)受限電流時(shí)，第二輸出電流控制器230控制并網(wǎng)逆變器200，以將輸出電流減小預(yù)定值。
[0037]圖4是示出根據(jù)第二輸出電流控制器230的輸出電流減小的曲線圖。如圖4所示，當(dāng)輸出電流是正常輸出時(shí)，且隨后低電網(wǎng)電壓出現(xiàn)，輸出電流在低電網(wǎng)電