本發(fā)明涉及并網(wǎng)領(lǐng)域，特別是涉及一種整流側(cè)變流器的柔性并網(wǎng)方法和裝置。

背景技術(shù)：

在整流側(cè)變流器并網(wǎng)的瞬間，電網(wǎng)中的電流會(huì)對整流側(cè)變流器反供電，導(dǎo)致并網(wǎng)過程中會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊電流?，F(xiàn)有解決并網(wǎng)沖擊電流的方法是通過對電網(wǎng)三相電壓鎖相并進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償，保證相位的同步，同時(shí)通過對整流側(cè)變流器輸出電壓的幅值和頻率進(jìn)行控制，保證其與電網(wǎng)電壓幅值和頻率的差值在合理的范圍之內(nèi)，以盡量減小并網(wǎng)過程中的沖擊。但由于整流側(cè)變流器輸出電壓的幅值在并網(wǎng)瞬間并不能完全做到與電網(wǎng)電壓一致，這樣在整流側(cè)變流器的并網(wǎng)過程中還是會(huì)給電網(wǎng)帶來較大的沖擊。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供一種整流側(cè)變流器的柔性并網(wǎng)方法，減少整流側(cè)變流器并網(wǎng)過程中的沖擊電流，實(shí)現(xiàn)柔性并網(wǎng)的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例采用以下技術(shù)方案：

一種整流側(cè)變流器的柔性并網(wǎng)方法，包括：

獲取電網(wǎng)實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓信號(hào)；

通過坐標(biāo)變換確定所述三相相電壓信號(hào)的相位角度；

當(dāng)所述三相相電壓信號(hào)的相位角度與最佳切換角度的偏差在設(shè)定范圍內(nèi)時(shí)，驅(qū)動(dòng)整流側(cè)變流器并入電網(wǎng)。

本發(fā)明還涉及一種整流側(cè)變流器的柔性并網(wǎng)裝置，包括依次連接的相電壓信號(hào)獲取模塊、相位角度確定模塊以及并網(wǎng)控制模塊：所述并網(wǎng)控制模塊與整流側(cè)變流器連接；

所述相電壓信號(hào)獲取模塊用于獲取電網(wǎng)實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓信號(hào)；

所述相位角度確定模塊用于通過坐標(biāo)變換確定所述三相相電壓信號(hào)的相位角度；

所述并網(wǎng)控制模塊用于在所述三相相電壓信號(hào)的相位角度與最佳切換角度的偏差在設(shè)定范圍內(nèi)時(shí)，驅(qū)動(dòng)整流側(cè)變流器并入電網(wǎng)。

本發(fā)明基于電網(wǎng)實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓信號(hào)，通過坐標(biāo)變換(例如CLARK變換)確定實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓信號(hào)的相位角度，然后依據(jù)電網(wǎng)實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓信號(hào)的相位角度，根據(jù)預(yù)定的策略來進(jìn)行并網(wǎng)相位角度的控制，即當(dāng)電網(wǎng)實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓信號(hào)的相位角度與最佳切換角度的偏差在設(shè)定范圍內(nèi)時(shí)，驅(qū)動(dòng)整流側(cè)變流器并入電網(wǎng)，此時(shí)整流側(cè)變流器三相輸出電壓的幅值與電網(wǎng)三相電壓幅值的差值最小，并網(wǎng)沖擊電流也較小。因此，本發(fā)明所提供的整流側(cè)變流器的柔性并網(wǎng)方法和裝置可以有效減少整流側(cè)變流器并網(wǎng)過程中的沖擊電流，實(shí)現(xiàn)柔性并網(wǎng)的目的。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整流側(cè)變流器的柔性并網(wǎng)方法在一個(gè)實(shí)施例中的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中一種獲取電網(wǎng)實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓的方法的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中整流側(cè)變流器輸出相電壓的示意圖；

圖4為本發(fā)明的整流側(cè)變流器的柔性并網(wǎng)裝置在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的整流側(cè)變流器的柔性并網(wǎng)裝置在另一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合較佳實(shí)施例及附圖對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)描述。顯然，下文所描述的實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容。

圖1是本發(fā)明的整流側(cè)變流器的柔性并網(wǎng)方法在一個(gè)實(shí)施例中的流程示意圖，如圖1所示，本實(shí)施例中的整流側(cè)變流器的柔性并網(wǎng)方法包括以下步驟：

步驟S110，獲取電網(wǎng)實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓信號(hào)；

步驟S120，通過坐標(biāo)變換確定所述三相相電壓信號(hào)的相位角度；

步驟S130，判斷所述三相相電壓的相位角度與最佳切換角度的偏差是否在設(shè)定范圍內(nèi)，若是，則進(jìn)入步驟S140；

步驟S140，驅(qū)動(dòng)整流側(cè)變流器并入電網(wǎng)。

在本實(shí)施例中，基于電網(wǎng)實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓信號(hào)，通過坐標(biāo)變換，如CLARK變化或PARK變換，確定實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓信號(hào)的相位角度，然后依據(jù)實(shí)時(shí)的相位角度，根據(jù)預(yù)定的策略來進(jìn)行并網(wǎng)相位角度的控制，即當(dāng)三相相電壓信號(hào)的相位角度與最佳切換角度的偏差在設(shè)定范圍內(nèi)時(shí)，驅(qū)動(dòng)整流側(cè)變流器并入電網(wǎng)，此時(shí)整流側(cè)變流器三相輸出電壓的幅值與電網(wǎng)三相電壓幅值的差值最小，并網(wǎng)沖擊電流也較小。因此，本實(shí)施例中的整流側(cè)變流器的柔性并網(wǎng)方法，通過選擇合適的三相相電壓信號(hào)相位角度來驅(qū)動(dòng)整流側(cè)變流器并網(wǎng)，可以有效減少整流側(cè)變流器并網(wǎng)過程中的沖擊電流，實(shí)現(xiàn)柔性并網(wǎng)的目的。

具體的，參照圖2所示，在一種可選的實(shí)施方式中，獲取電網(wǎng)實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓的過程包括：

步驟S111，實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)的任意兩個(gè)線電壓信號(hào)；

步驟S112，對所述線電壓信號(hào)進(jìn)行調(diào)理；

步驟S113，對調(diào)理后的線電壓信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，生成數(shù)字線電壓信號(hào)；

步驟S114，將所述數(shù)字線電壓數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述三相相電壓信號(hào)。

以電梯能量回饋系統(tǒng)為例，由于輸入電源沒有N線，可通過采集電網(wǎng)線電壓信號(hào)并進(jìn)行計(jì)算而得到電網(wǎng)實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓信號(hào)。具體的，為了獲得電梯能量回饋系統(tǒng)中電網(wǎng)實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓信號(hào)，可實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)的任意兩個(gè)線電壓信號(hào)，例如采集RS線電壓信號(hào)和ST線電壓信號(hào)，然后對采集到的RS線電壓信號(hào)和ST線電壓信號(hào)進(jìn)行調(diào)理?？蛇x的，調(diào)理的過程包括對線電壓信號(hào)進(jìn)行整形及放大的步驟。此后，再對調(diào)理后的RS線電壓信號(hào)和ST線電壓信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，生成RS數(shù)字線電壓信號(hào)和ST數(shù)字線電壓信號(hào)，然后進(jìn)行線相轉(zhuǎn)換，得到電網(wǎng)實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓信號(hào)。

較佳的，在獲得電網(wǎng)實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓信號(hào)后，對三相相電壓信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理，例如使用一階低通濾波器進(jìn)行處理，可以獲得穩(wěn)定的三相相電壓信號(hào)，然后計(jì)算三相相電壓信號(hào)的相位角度，并根據(jù)計(jì)算出的相位角度進(jìn)行并網(wǎng)控制。

在一種可選的實(shí)施方式中，上述設(shè)定范圍為三相相電壓信號(hào)的相位角度與最佳切換角度的差值的絕對值小于3°，即當(dāng)計(jì)算出的相位角度與最佳切換角度的偏差小于3°時(shí)，驅(qū)動(dòng)整流側(cè)變流器并入電網(wǎng)，這樣可以保證整流側(cè)變流器三相輸出電壓幅值與電網(wǎng)三相電壓幅值的差值最小，盡量減小并網(wǎng)沖擊電流。

圖3為整流側(cè)變流器輸出相電壓的示意圖，圖3中從左到右的曲線R、S、T依次對應(yīng)于R相輸出電壓、S相輸出電壓、T相輸出電壓。當(dāng)輸出相電壓幅值大于(Um為輸出相電壓峰值)時(shí)，輸出相電壓進(jìn)入過調(diào)制區(qū)域。因此，對于最佳切換角度，選擇的方法是處于最佳切換角度時(shí)三相輸出電壓均未進(jìn)入過調(diào)制區(qū)域，參照圖2所示，當(dāng)其中一相輸出電壓處于過零點(diǎn)時(shí)，另外兩相輸出電壓分別為和由此可知符合最佳切換角度要求的點(diǎn)為電網(wǎng)實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓信號(hào)中每一相相電壓信號(hào)的過零點(diǎn)。

需要說明的是，對于前述的各方法實(shí)施例，為了簡便描述，將其都表述為一系列的動(dòng)作組合，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知悉，本發(fā)明并不受所描述的動(dòng)作順序的限制，因?yàn)橐罁?jù)本發(fā)明，某些步驟可以采用其它順序或者同時(shí)進(jìn)行。

根據(jù)上述本發(fā)明的整流側(cè)變流器的柔性并網(wǎng)方法，本發(fā)明還提供一種整流側(cè)變流器的柔性并網(wǎng)裝置，下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例對本發(fā)明的整流側(cè)變流器的柔性并網(wǎng)裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖4為本發(fā)明的整流側(cè)變流器的柔性并網(wǎng)裝置在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，該實(shí)施例中的整流側(cè)變流器的柔性并網(wǎng)裝置100包括依次連接的相電壓信號(hào)獲取模塊1、相位角度確定模塊2以及并網(wǎng)控制模塊3。并網(wǎng)控制模塊3與整流側(cè)變流器4連接。其中，相電壓信號(hào)獲取模塊1用于獲取電網(wǎng)實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓信號(hào)，相位角度確定模塊2用于通過坐標(biāo)變換確定電網(wǎng)實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓信號(hào)的相位角度，并網(wǎng)控制模塊3用于在電網(wǎng)實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓信號(hào)的相位角度與最佳切換角度的偏差在設(shè)定范圍內(nèi)時(shí)，驅(qū)動(dòng)整流側(cè)變流器4并入電網(wǎng)。

本實(shí)施例中的整流側(cè)變流器的柔性并網(wǎng)裝置100是依據(jù)電網(wǎng)實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓信號(hào)的相位角度來進(jìn)行并網(wǎng)控制的，其中并網(wǎng)控制模塊3可以計(jì)算電網(wǎng)實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓信號(hào)的相位角度與最佳切換角度的偏差，如該偏差在設(shè)定范圍內(nèi)，則并網(wǎng)控制模塊3生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)并傳輸給整流側(cè)變流器4，從而驅(qū)動(dòng)整流側(cè)變流器4并入電網(wǎng)，此時(shí)整流側(cè)變流器4三相輸出電壓的幅值與電網(wǎng)三相電壓幅值的差值最小，并網(wǎng)沖擊電流也較小，因而能實(shí)現(xiàn)柔性并網(wǎng)的目的。

圖5為本發(fā)明的整流側(cè)變流器的柔性并網(wǎng)裝置在另一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，本實(shí)施例中的整流側(cè)變流器的柔性并網(wǎng)裝置200包括依次連接的相電壓信號(hào)獲取模塊1、相位角度確定模塊2以及并網(wǎng)控制模塊3。相電壓信號(hào)獲取模塊1包括依次連接的線電壓采集模塊11、信號(hào)調(diào)理模塊12、AD轉(zhuǎn)換模塊13以及線相轉(zhuǎn)換模塊14。

其中，線電壓采集模塊11用于實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)的任意兩個(gè)線電壓信號(hào)；信號(hào)調(diào)理模塊12用于對線電壓信號(hào)進(jìn)行調(diào)理；AD轉(zhuǎn)換模塊13用于對調(diào)理后的線電壓信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，生成線電壓數(shù)字信號(hào)；線相轉(zhuǎn)換模塊14用于根據(jù)線電壓數(shù)字信號(hào)進(jìn)行線相轉(zhuǎn)換，獲得電網(wǎng)實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓信號(hào)。

以電梯能量回饋系統(tǒng)為例，由于輸入電源沒有N線，相電壓信號(hào)獲取模塊1可通過采集電網(wǎng)線電壓信號(hào)并進(jìn)行計(jì)算而得到電網(wǎng)實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓信號(hào)。具體的，為了獲得電梯能量回饋系統(tǒng)中電網(wǎng)實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓信號(hào)，線電壓采集模塊11實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)的任意兩個(gè)線電壓信號(hào)，例如采集RS線電壓信號(hào)和ST線電壓信號(hào)，然后信號(hào)調(diào)理模塊12對采集到的RS線電壓信號(hào)和ST線電壓信號(hào)進(jìn)行調(diào)理?？蛇x的，信號(hào)調(diào)理模塊12對線電壓采集模塊11輸出的線電壓信號(hào)進(jìn)行整形及放大。此后，AD轉(zhuǎn)換模塊13再對信號(hào)調(diào)理模塊12輸出的RS線電壓信號(hào)和ST線電壓信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，生成RS數(shù)字線電壓信號(hào)和ST數(shù)字線電壓信號(hào)，并傳輸給線相轉(zhuǎn)換模塊14。線相轉(zhuǎn)換模塊14依據(jù)RS數(shù)字線電壓信號(hào)和ST數(shù)字線電壓信號(hào)進(jìn)行線相轉(zhuǎn)換，得到電網(wǎng)實(shí)時(shí)輸入的三相相電壓信號(hào)，并輸出給相位角度確定模塊2。

較佳的，仍參照圖5所示，本實(shí)施例中的整流側(cè)變流器的柔性并網(wǎng)裝置200，還包括連接在線相轉(zhuǎn)換模塊14與相位角度確定模塊2之間的低通濾波模塊15，低通濾波模塊15用對線相轉(zhuǎn)換模塊14輸出的三相相電壓信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理，輸出穩(wěn)定的三相相電壓信號(hào)至相位角度確定模塊2。在一種可選的實(shí)施方式中，低通濾波模塊15為一階低通濾波器。

在一種可選的實(shí)施方式中，上述設(shè)定范圍為三相相電壓信號(hào)的相位角度與最佳切換角度的差值的絕對值小于3°，當(dāng)并網(wǎng)控制模塊3判定相位角度確定模塊2輸出的相位角度與最佳切換角度的偏差小于3°時(shí)，向整流側(cè)變流器4輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)整流側(cè)變流器4并入電網(wǎng)，這樣可以保證整流側(cè)變流器4三相輸出電壓幅值與電網(wǎng)三相電壓幅值的差值最小，減小并網(wǎng)沖擊電流，實(shí)現(xiàn)柔性并網(wǎng)的目的。

上述整流側(cè)變流器的柔性并網(wǎng)裝置可執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例所提供的整流側(cè)變流器的柔性并網(wǎng)方法，具備執(zhí)行方法相應(yīng)的功能模塊和有益效果。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。