一種交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取方法、裝置及系統(tǒng)，其中，所述交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取方法包括：獲取交直交逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息以及母線電容容值設(shè)計(jì)參數(shù)；根據(jù)所述交直交逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息判斷所述交直交逆變器的輸入結(jié)構(gòu)，獲取判斷結(jié)果；根據(jù)所述判斷結(jié)果，獲取所述交直交逆變器的直流母線電容容值。采用本發(fā)明提供的交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取方法、裝置及系統(tǒng)，不但可以方便、快捷、準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)交直交逆變系統(tǒng)中直流母線電容容值的設(shè)計(jì)，而且設(shè)計(jì)中涵蓋逆變系統(tǒng)應(yīng)用的不同情形,能顯著提高相應(yīng)設(shè)計(jì)工作的效率，節(jié)省設(shè)計(jì)成本。
【專利說明】一種交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取方法、裝 置及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及交直交變頻【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種交直交逆變器母線電容器容值設(shè) 計(jì)值的獲取方法、裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在交直交變頻領(lǐng)域，直流母線電容是應(yīng)用非常普遍且比較重要的元件。從抑制直 流母線電壓擾動(dòng)，以及承受開關(guān)變換過程中紋波電流的角度考慮，電容取值越大越好；但由 于電容成本所占比重較大，成本控制的現(xiàn)實(shí)考慮則要求電容值盡可能小。
[0003]然而，直流母線電容容值的設(shè)計(jì)是較為復(fù)雜的過程。通常，依賴于設(shè)計(jì)人員的工程 設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行取值，或者，通過對于電容容值的設(shè)計(jì)計(jì)算方法進(jìn)行取值。在所述電容容值的 設(shè)計(jì)計(jì)算方法涉及到瞬態(tài)參數(shù)或者等效參數(shù)時(shí)，都需要額外分析計(jì)算，計(jì)算過程相當(dāng)復(fù)雜， 而且設(shè)計(jì)中的等效分析往往過于簡單化，又忽略了某些對于設(shè)計(jì)計(jì)算影響較大的因素。例 如:現(xiàn)有技術(shù)中提出一種電壓型變頻器直流環(huán)節(jié)濾波電容器容值的設(shè)計(jì)方法，對于容值的
—tI
設(shè)計(jì)從紋波電壓考慮依據(jù)公式:C = R]n I ’式中tf為母線電容放電時(shí)間，R為負(fù)載等效
\-a%
電阻，a%為直流母線電壓波動(dòng)幅度比例。
[0004]在實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有電容容值設(shè)計(jì)的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中存在如下問題:
[0005]現(xiàn)有的對于直流母線電容容值的設(shè)計(jì)方法大多依靠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)或者經(jīng)驗(yàn)公式推算， 存在概念模糊，設(shè)計(jì)過程不夠清晰明確，存在設(shè)計(jì)結(jié)果裕量過大的情況，不易于控制硬件成 本。即使現(xiàn)有技術(shù)采用電容容值的設(shè)計(jì)方法，則需要對瞬態(tài)參數(shù)或者等效參數(shù)，進(jìn)行相對復(fù) 雜計(jì)算，應(yīng)用不便，而且存在明顯的不足；例如:沒有考慮交流無功負(fù)載輸出對于母線電容 容值設(shè)計(jì)的影響，未考慮交直交逆變系統(tǒng)單相或者三相輸出結(jié)構(gòu)的區(qū)別，適用面窄。實(shí)際 上，對于交流負(fù)載，尤其是其中的無功分量，對于母線電壓波動(dòng)的影響更大，甚至在某些場 合需要作為主要擾動(dòng)因素考慮來設(shè)計(jì)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取方法、裝置 及系統(tǒng)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取方法，包括:
[0008]獲取交直交逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息以及母線電容容值設(shè)計(jì)參數(shù)；
[0009]根據(jù)所述交直交逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息判斷所述交直交逆變器的輸入結(jié)構(gòu)，獲取 判斷結(jié)果；
[0010]根據(jù)所述判斷結(jié)果，獲取所述交直交逆變器的直流母線電容容值。
[0011]一種交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取裝置，包括:[0012]信息獲取單元，用于獲取交直交逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息以及母線電容容值設(shè)計(jì)參 數(shù)；
[0013]判斷單元，用于根據(jù)所述交直交逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息判斷所述交直交逆變器的 輸入結(jié)構(gòu)，獲取判斷結(jié)果；
[0014]容值獲取單元，用于根據(jù)所述判斷結(jié)果，獲取所述交直交逆變器的直流母線電容 容值。
[0015]一種交直交逆變系統(tǒng)，包括:如上所述的交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的 獲取裝置。
[0016]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取方法、裝置 及系統(tǒng)，通過獲取交直交逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息以及母線電容容值設(shè)計(jì)參數(shù)；根據(jù)所述交 直交逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息判斷所述交直交逆變器的輸入結(jié)構(gòu)，獲取判斷結(jié)果；根據(jù)所述 判斷結(jié)果，獲取所述交直交逆變器的直流母線電容容值。，這樣，不但可以方便、快捷、準(zhǔn)確 的實(shí)現(xiàn)交直交逆變系統(tǒng)中直流母線電容容值的設(shè)計(jì)，而且設(shè)計(jì)中還可以根據(jù)交直交逆變器 的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)不出適用于相應(yīng)逆變器的直流母線電容容值，從而大大提高了相應(yīng)設(shè)計(jì) 工作的效率，節(jié)省設(shè)計(jì)成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取方 法流程圖；
[0018]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取方 法實(shí)現(xiàn)流程圖；
[0019]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取方 法實(shí)例流程圖；
[0020]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一個(gè)交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取裝 置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種交直交逆變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種交直交逆變器后端等效為恒定直流負(fù)載簡化結(jié) 構(gòu)示意圖；
[0023]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種直流母線電壓波動(dòng)分析圖；
[0024]圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種直流母線電壓波動(dòng)簡化分析圖；
[0025]圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種交直交逆變器單相輸出帶純無功負(fù)載結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0026]圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種交直交逆變器后端帶純無功負(fù)載時(shí)母線電壓波 動(dòng)分析圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例提供的一種交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值 的獲取方法、裝置及系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0028]如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取方法；該方法包括:
[0029]S101:獲取交直交逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息以及母線電容容值設(shè)計(jì)參數(shù)；
[0030]S102:根據(jù)所述交直交逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息判斷所述交直交逆變器的輸入結(jié)構(gòu)，獲取判斷結(jié)果；
[0031]S103:根據(jù)所述判斷結(jié)果，獲取所述交直交逆變器的直流母線電容容值。
[0032]其中，所述交直交逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息包括:輸入結(jié)構(gòu)信息和輸出結(jié)構(gòu)信息； 所述母線電容容值設(shè)計(jì)參數(shù)包括:母線電壓設(shè)定值Udc,母線電壓最大允許波動(dòng)比例X、系統(tǒng)輸入電壓頻率fs、系統(tǒng)輸出電壓頻率f。、負(fù)載有功功率P、負(fù)載無功功率Q。
[0033]如圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取方法的具體實(shí)現(xiàn)流程圖；
[0034]所述交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取方法具體實(shí)現(xiàn)過程如下:
[0035]S201:獲取交直交逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息以及母線電容容值設(shè)計(jì)參數(shù)；所述交直交逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息包括:輸入結(jié)構(gòu)信息和輸出結(jié)構(gòu)信息；所述母線電容容值設(shè)計(jì)參數(shù)包括:母線電壓設(shè)定值Ud。，母線電壓最大允許波動(dòng)比例X、系統(tǒng)輸入電壓頻率fs、系統(tǒng)輸出電壓頻率f。。
[0036]S202:根據(jù)所述交直交逆變器的輸入結(jié)構(gòu)信息，判斷所述交直交逆變器是單相輸入還是三相輸入；
[0037]S203:如果所述交直交逆變器是單相輸入，則獲取對應(yīng)的母線電容器容值一；該
步驟獲取容值一的具體方法如下:
【權(quán)利要求】
1.一種交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取方法，其特征在于，包括:獲取交直交逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息以及母線電容容值設(shè)計(jì)參數(shù)；根據(jù)所述交直交逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息判斷所述交直交逆變器的輸入結(jié)構(gòu)，獲取判斷結(jié)果;根據(jù)所述判斷結(jié)果，獲取所述交直交逆變器的直流母線電容容值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取方法，其特征在于，所述交直交逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息包括:輸入結(jié)構(gòu)信息和輸出結(jié)構(gòu)信息；所述母線電容容值設(shè)計(jì)參數(shù)包括:母線電壓設(shè)定值Ud。，母線電壓最大允許波動(dòng)比例X、系統(tǒng)輸入電壓頻率fs、系統(tǒng)輸出電壓頻率f。、負(fù)載有功功率P、負(fù)載無功功率Q。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取方法，其特征在于，根據(jù)所述交直交逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息判斷所述交直交逆變器的輸入結(jié)構(gòu)，獲取判斷結(jié)果的步驟，具體包括:根據(jù)所述交直交逆變器的輸入結(jié)構(gòu)信息，判斷所述交直交逆變器是單相輸入還是三相輸入；如果所述交直交逆變器是單相輸入，則獲取對應(yīng)的母線電容器容值一；如果所述交直交逆變器是三相輸入，則獲取對應(yīng)的母線電容器容值二 ；根據(jù)所述交直交逆變器的輸出結(jié)構(gòu)信息，判斷所述交直交逆變器是單相輸出還是三相輸出；根據(jù)所述判斷，獲取判斷結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取方法，其特征在于，當(dāng)所述判斷結(jié)果為所述交直交逆變器是單相輸入，單相輸出時(shí)，獲取所述交直交逆變器的后端負(fù)載的無功負(fù)載比重以及對應(yīng)的預(yù)設(shè)值；根據(jù)所述獲取的所述交直交逆變器的后端負(fù)載的無功負(fù)載比重以及對應(yīng)的預(yù)設(shè)值進(jìn)行判斷；如果所述后端負(fù)載的無功負(fù)載比重大于預(yù)設(shè)值時(shí)，則獲取對應(yīng)的母線電容器容值三。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取方法，其特征在于，所述根據(jù)所述判斷結(jié)果，獲取所述交直交逆變器的直流母線電容容值的步驟，具體包括:如果所述交直交逆變器的輸入為單相輸入，輸出為單相輸出，所述后端負(fù)載的無功負(fù)載比重大于所述預(yù)設(shè)值，獲取所述母線電容器容值一與所述母線電容器容值三中最大的作為所述交直交逆變器的直流母線電容容值；如果所述交直交逆變器的輸入為單相輸入，輸出為單相輸出，所述后端負(fù)載的無功負(fù)載比重小于所述預(yù)設(shè)值，獲取所述母線電容器容值一作為所述交直交逆變器的直流母線電容容值；如果所述交直交逆變器的輸入為三相輸入，輸出為單相輸出，所述后端負(fù)載的無功負(fù)載比重大于所述預(yù)設(shè)值，獲取所述母線電容器容值二與所述母線電容器容值三中最大的作為所述直交逆變器的直流母線電容容值；如果所述交直交逆變器的輸入為單相輸入，輸出為三相輸出，獲取所述母線電容器容值一作為所述直交逆變器的直流母線電容容值；如果所述交直交逆變器的輸入為三相輸入，輸出為三相輸出，獲取所述母線電容器容值二作為所述直交逆變器的直流母線電容容值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取方法，其特征在于，所述獲取對應(yīng)的母線電容器容值一的方法，包括: 獲取公式一
7.一種交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取裝置，其特征在于，包括:信息獲取單元，用于獲取交直交逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息以及母線電容容值設(shè)計(jì)參數(shù)； 判斷單元，用于根據(jù)所述交直交逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息判斷所述交直交逆變器的輸入結(jié)構(gòu)，獲取判斷結(jié)果；容值獲取單元，用于根據(jù)所述判斷結(jié)果，獲取所述交直交逆變器的直流母線電容容值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取裝置，其特征在于，所述交直交逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息包括:輸入結(jié)構(gòu)信息和輸出結(jié)構(gòu)信息；所述母線電容容值設(shè)計(jì)參數(shù)包括:母線電壓設(shè)定值Ud。，母線電壓最大允許波動(dòng)比例X、系統(tǒng)輸入電壓頻率fs、系統(tǒng)輸出電壓頻率f。、負(fù)載有功功率P、負(fù)載無功功率Q。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取裝置，其特征在于，所述判斷單元，具體包括:判斷子單元一:用于根據(jù)所述交直交逆變器的輸入結(jié)構(gòu)信息，判斷所述交直交逆變器是單相輸入還是三相輸入；信息獲取子單元:用于如果所述交直交逆變器是單相輸入，則獲取對應(yīng)的母線電容器容值一；或者，如果所述交直交逆變器是三相輸入，則獲取對應(yīng)的母線電容器容值二 ；所述判斷子單元，還用于根據(jù)所述交直交逆變器的輸出結(jié)構(gòu)信息，判斷所述交直交逆變器是單相輸出還是三相輸出；結(jié)果獲取子單元，用于根據(jù)所述判斷，獲取判斷結(jié)果。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取裝置，其特征在于，當(dāng)所述判斷結(jié)果為所述交直交逆變器是單相輸入，單相輸出時(shí)，所述信息獲取單元，還用于獲取所述交直交逆變器的后端負(fù)載的無功負(fù)載比重以及對應(yīng)的預(yù)設(shè)值；所述判斷單元，還用于根據(jù)所述獲取的所述交直交逆變器的后端負(fù)載的無功負(fù)載比重以及對應(yīng)的預(yù)設(shè)值進(jìn)行判斷；所述信息獲取子單元，還用于如果所述后端負(fù)載的無功負(fù)載比重大于預(yù)設(shè)值時(shí)，則獲取對應(yīng)的母線電容器容值三。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取裝置，其特征在于，所述容值獲取單元，具體包括:如果所述交直交逆變器的輸入為單相輸入，輸出為單相輸出，所述后端負(fù)載的無功負(fù)載比重大于所述預(yù)設(shè)值，獲取所述母線電容器容值一與所述母線電容器容值三中最大的作為所述交直交逆變器的直流母線電容容值；如果所述交直交逆變器的輸入為單相輸入，輸出為單相輸出，所述后端負(fù)載的無功負(fù)載比重小于所述預(yù)設(shè)值，獲取所述母線電容器容值一作為所述交直交逆變器的直流母線電容容值； 如果所述交直交逆變器的輸入為三相輸入，輸出為單相輸出，所述后端負(fù)載的無功負(fù)載比重大于所述預(yù)設(shè)值，獲取所述母線電容器容值二與所述母線電容器容值三中最大的作為所述直交逆變器的直流母線電容容值；如果所述交直交逆變器的輸入為單相輸入，輸出為三相輸出，獲取所述母線電容器容值一作為所述直交逆變器的直流母線電容容值；如果所述交直交逆變器的輸入為三相輸入，輸出為三相輸出，獲取所述母線電容器容值二作為所述直交逆變器的直流母線電容容值。
12.一種交直交逆變系統(tǒng)，其特征在于，所述交直交逆變系統(tǒng)包括:如權(quán)利要求7至11 中任意一項(xiàng)所述交直交逆變器母線電容器容值設(shè)計(jì)值的獲取裝置。
【文檔編號】H02M5/40GK103580495SQ201210264191
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月27日
【發(fā)明者】鄭翔 申請人:北京動(dòng)力源科技股份有限公司