用于逆變器的電壓驟降補償的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于逆變器的電壓驟降補償的方法，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償的方法。
【背景技術】
[0002]當在輸入的電源中發生電力故障時，逆變器在幾毫秒內停止PffM(脈寬調制)的輸出。此時，當負載具有很大的慣性時，在電力恢復時會需要很長的時間來加速負載，這可能導致對工業場所的巨大損失，因此，用于逆變器的電壓驟降(dip)或下降(sag)補償技術被應用到當逆變器停止運行時，由于操作故障所預期的嚴重的損失中。
[0003]圖1a和Ib為說明在傳統的逆變器中的瞬時電壓驟降補償操作的原理圖，其中，圖1說明了正常狀態的例子，而圖1b說明了產生了電力中斷的例子。
[0004]如圖1a和圖1b所示，在正常狀態期間(圖1a)，嵌入在逆變器200內的電解質電容器210(為了方便說明而在逆變器的外側示出)正常是由來自逆變器的電力進行充電的，但是，當電力故障期間電力被中斷時，會利用充入到電解質電容器210的電力來驅動負載(圖1b)。
[0005]目前，傳統的電解質電容器210被設計成保證用于瞬時電壓驟降時間的16毫秒，并且當瞬時電壓驟降時間在16毫秒以內時，逆變器200能夠不停止運行而驅動負載300。然而，鑒于逆變器的設計實際上是為了在16毫秒內應對電壓驟降的，由于不合規范的供電區域可能產生超過16毫秒的電力故障，結果會產生逆變器停止工作的問題，并由此導致工業現場的巨大損害。
[0006]同時，目前的趨勢是，對節能和中壓逆變器的需求都在增長，并且級聯H橋(CHB)型逆變器大量使用于中壓逆變器。因為CHB型逆變器主要安裝在工業現場的重要設施中，因此對于CHB型逆變器來說可靠性非常重要。
[0007]然而，如圖1所示的傳統的電壓驟降補償方法如果應用到CHB型中壓逆變器中，會具有不能克服瞬時電力故障的問題，其原因如下所示:
[0008]首先，傳統的瞬時電壓驟降補償方法不能控制中壓逆變器的多個電力單元組件的DC側；其次，在利用反饋參考電壓作為DC側電壓指令的傳統瞬時電壓驟降補償方法中，當該方法被實際應用到中壓逆變器時，由于電容器具有寄生成分，因而每個電力單元的DC側電壓不能被驅動成一個電壓指令；以及
[0009]最后，傳統的瞬時電壓驟降補償方法不能提供考慮了在CHB型中壓逆變器上安裝的大負載的外部環境的情況。傳統的瞬時電壓驟降補償方法具有查找產生再生電力的減速梯度的缺點。傳統的電壓驟降補償方法是這樣的，通過改變在正常運行期間的減速時間，使得提前找出產生再生電力的減速時間，并且，當產生再生電力的減速時間時在1s內時，由于缺乏再生量，則具有發生跳閘而不是正常運行的可能性。

【發明內容】

[0010]【技術問題】
[0011]本公開是為了解決先前技術的前述缺點/問題，并由此，本發明的特定實施例的目的是為了提供一種用于逆變器的電壓驟降補償的方法。
[0012]由本公開所解決的技術問題并不限定于上述問題，并且目前沒有提及的任何其他的技術問題將會通過如下說明而為本領域技術人員所清楚理解。
[0013]【技術方案】
[0014]在本發明公開內容的一個總體方面中，提供了一種用于逆變器的電壓驟降補償的方法，所述方法包括:
[0015]當確定在逆變器運行期間發生電力故障時，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側電壓，響應于超出電流和電壓的大小來調節逆變器輸出頻率的增加/減少；
[0017]當在電力故障狀態下發生電力恢復時，為了防止過大的電流流動，增加所述逆變器輸出頻率；以及
[0018]在通過監控所述逆變器輸出頻率而使所述逆變器輸出頻率不超過過流界限的狀態下，通過逐漸增加所述逆變器輸出頻率，從而返回到瞬時電壓驟降之前的速度。
[0019]優選的，但不是必須的，所述用于逆變器的電壓驟降補償的方法可以進一步包括:執行用于掌握安裝在具有基礎設置點的現場的負載的負載特性的瞬時電壓驟降測試，以應對瞬時電壓驟降；
[0020]確定相關負載是否是需要響應于所掌握的負載特性的額外的電流控制的負載；
[0021]作為確定結果，當確定所述相關負載是電流控制對象時，將所述相關負載設置成電流控制對象；且作為確定結果，當確定所述相關負載不是電流控制對象時，將所述相關負載設置成非電流控制對象；
[0022]當在逆變器運行期間，瞬時電力故障發生在被設置成電流控制對象的負載上時，利用對相關逆變器的電壓和電流控制來進行設置以執行瞬時電壓驟降補償。
[0023]優選的，但不是必須的，所述確定相關負載是否是需要響應于所掌握的負載特性的額外的電流控制的負載的步驟可以進一步包括:當所述負載特性與規范的負載特性不相同時，確定需要額外的電流控制。
[0024]優選的，但不是必須的，所述進行設置以執行瞬時電壓驟降補償的步驟可以包括:當檢查在電力故障發生時被設置成電流控制對象的負載的DC側電壓并檢查輸出電流時，通過使用設定的減速梯度控制逆變器輸出頻率響應于電流變化來進行設置以執行瞬時電壓補償。
[0025]優選的，但不是必須的，所述進行設置以執行瞬時電壓驟降補償的步驟可以包括:當檢查在電力故障發生時被設置成非電流控制對象的DC側電壓時，通過使用設定的減速梯度控制逆變器輸出頻率響應于電流變化來進行設置以執行瞬時電壓補償。
[0026]優選的，但不是必須的，所述調節逆變器輸出頻率的增加/減少的步驟可以包括:當檢查逆變器的輸出電流和DC側電壓時，使用設定的減速梯度控制調節逆變器輸出頻率的增加/減少用于瞬時電壓補償，以響應于輸出電流變化和DC側電壓變化。
[0027]優選的，但不是必須的，所述調節逆變器輸出頻率的增加/減少的步驟可以包括:當檢查逆變器的DC側電壓時，使用設定的減速梯度控制調節逆變器輸出頻率的增加/減少用于瞬時電壓補償，以響應于電壓變化。
[0028]優選的，但不是必須的，所述返回到瞬時電壓驟降之前的速度的步驟可以包括:在一預定時間內，保持電力恢復的時刻的輸出頻率，以免逆變器的輸出電流會超過預定的過流界限。
[0029]優選的，但不是必須的，所述用于保持所述輸出頻率的時間可以被提前設置，以響應于負載的負載量。
[0030]優選的，但不是必須的，所述用于保持所述輸出頻率的時間可以被確定以保持輸出頻率，從而使負載速度變得比逆變器輸出頻率小。
[0031]【有益效果】
[0032]本公開的示例性實施例的有益效果在于:當在(瞬時)電壓驟降的時刻逆變器的輸出電流和DC側電壓保持在限定的范圍內時，啟用適當的對策，通過調節逆變器輸出頻率，防止低壓跳閘和過壓跳閘的產生，從而實現連續運行，關于所述適當的對策，在實際工業現場中的負載特性各不相同且滯后特性各不相同。
[0033]另一個有益效果是，當恢復了輸入電壓時，在通過增加逆變器的輸出電壓而防止過大的電流流動時，在通過增加逆變器的輸出電壓而使得不會有過大的電流流動的狀態下，通過在預定時間內保持逆變器輸出頻率，能夠防止在電力恢復時由于滑差的過度產生而引起的過流跳閘。
【附圖說明】
[0034]圖1a和圖1b為示出了傳統的逆變器中的用于電壓驟降補償方法的原理圖；
[0035]圖2為說明根據本公開的示例性實施例的中壓逆變器系統的原理圖；
[0036]圖3為根據本公開的示例性實施例在圖2中的電力單元的詳細示意圖；
[0037]圖4為說明根據本公開的示例性實施例的電壓驟降補償方法的流程圖；
[0038]圖5為說明根據本公開的示例性實施例的電壓驟降補償方法的圖表；
[0039]圖6和圖7為說明根據本公開的示例性實施例的用于中壓電壓逆變器中的電壓驟降補償方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0040]下文中將會結合顯示了一些示例性實施例的附圖更全面的描述不同的示例性實施例。然而，本發明的構思能夠以許多不同形式實施，并且不應當被解釋為限定于本文所描述的實施例的例子。相反的，所描述的方面旨在涵蓋所有的落在本公開的范圍和新穎構思內的此類的替換、修改和變型。
[0041]由此，在說明書和權利要求書中使用的特殊術語和詞語的含義不應當被限定為字面或通常使用的意思，而應當被解釋或者可以是與根據用戶或操作人員的意圖和習慣用法不同的。因此，特殊術語或詞語的定義應當基于整個說明書的內容。
[0042]也就是說，術語“包括”和“包含”以及它們的衍生詞的定義，可以表示沒有界限的包括。在該定義中，電力故障和(瞬時)電壓驟降可以互換使用。
[0043]圖2