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)中的電流會對整流側(cè)變流器反供電，導(dǎo)致并網(wǎng)過程中會產(chǎn)生較大的沖擊電流。現(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)過程中還是會給電網(wǎng)帶來較大的沖擊。

技術(shù)實現(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，實現(xiàn)柔性并網(wǎng)的目的。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例采用以下技術(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)實時輸入的三相相電壓信號；

通過坐標(biāo)變換確定所述三相相電壓信號的相位角度；

當(dāng)所述三相相電壓信號的相位角度與最佳切換角度的偏差在設(shè)定范圍內(nèi)時，驅(qū)動整流側(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；

所述相電壓信號獲取模塊用于獲取電網(wǎng)實時輸入的三相相電壓信號；

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的相位角度與最佳切換角度的偏差在設(shè)定范圍內(nèi)時，驅(qū)動整流側(cè)變流器并入電網(wǎng)。

本發(fā)明基于電網(wǎng)實時輸入的三相相電壓信號，通過坐標(biāo)變換(例如CLARK變換)確定實時輸入的三相相電壓信號的相位角度，然后依據(jù)電網(wǎng)實時輸入的三相相電壓信號的相位角度，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)實時輸入的三相相電壓信號的相位角度與最佳切換角度的偏差在設(shè)定范圍內(nèi)時，驅(qū)動整流側(cè)變流器并入電網(wǎng)，此時整流側(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)方法在一個實施例中的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例中一種獲取電網(wǎng)實時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)裝置在一個實施例中的結(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)裝置在另一個實施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合較佳實施例及附圖對本發(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)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，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)方法在一個實施例中的流程示意圖，如圖1所示，本實施例中的整流側(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)實時輸入的三相相電壓信號；

步驟S120，通過坐標(biāo)變換確定所述三相相電壓信號的相位角度；

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)動整流側(cè)變流器并入電網(wǎng)。

在本實施例中，基于電網(wǎng)實時輸入的三相相電壓信號，通過坐標(biāo)變換，如CLARK變化或PARK變換，確定實時輸入的三相相電壓信號的相位角度，然后依據(jù)實時的相位角度，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)三相相電壓信號的相位角度與最佳切換角度的偏差在設(shè)定范圍內(nèi)時，驅(qū)動整流側(cè)變流器并入電網(wǎng)，此時整流側(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相位角度來驅(qū)動整流側(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，在一種可選的實施方式中，獲取電網(wǎng)實時輸入的三相相電壓的過程包括：

步驟S111，實時采集電網(wǎng)的任意兩個線電壓信號；

步驟S112，對所述線電壓信號進(jìn)行調(diào)理；

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

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

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)線電壓信號并進(jìn)行計算而得到電網(wǎng)實時輸入的三相相電壓信號。具體的，為了獲得電梯能量回饋系統(tǒng)中電網(wǎng)實時輸入的三相相電壓信號，可實時采集電網(wǎng)的任意兩個線電壓信號，例如采集RS線電壓信號和ST線電壓信號，然后對采集到的RS線電壓信號和ST線電壓信號進(jìn)行調(diào)理?？蛇x的，調(diào)理的過程包括對線電壓信號進(jìn)行整形及放大的步驟。此后，再對調(diào)理后的RS線電壓信號和ST線電壓信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，生成RS數(shù)字線電壓信號和ST數(shù)字線電壓信號，然后進(jìn)行線相轉(zhuǎn)換，得到電網(wǎng)實時輸入的三相相電壓信號。

較佳的，在獲得電網(wǎng)實時輸入的三相相電壓信號后，對三相相電壓信號進(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，然后計算三相相電壓信號的相位角度，并根據(jù)計算出的相位角度進(jìn)行并網(wǎng)控制。

在一種可選的實施方式中，上述設(shè)定范圍為三相相電壓信號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)計算出的相位角度與最佳切換角度的偏差小于3°時，驅(qū)動整流側(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，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時，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為電網(wǎng)實時輸入的三相相電壓信號中每一相相電壓信號的過零點。

需要說明的是，對于前述的各方法實施例，為了簡便描述，將其都表述為一系列的動作組合，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作順序的限制，因為依據(jù)本發(fā)明，某些步驟可以采用其它順序或者同時進(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)裝置在一個實施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，該實施例中的整流側(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，相電壓信號獲取模塊1用于獲取電網(wǎng)實時輸入的三相相電壓信號，相位角度確定模塊2用于通過坐標(biāo)變換確定電網(wǎng)實時輸入的三相相電壓信號的相位角度，并網(wǎng)控制模塊3用于在電網(wǎng)實時輸入的三相相電壓信號的相位角度與最佳切換角度的偏差在設(shè)定范圍內(nèi)時，驅(qū)動整流側(cè)變流器4并入電網(wǎng)。

本實施例中的整流側(cè)變流器的柔性并網(wǎng)裝置100是依據(jù)電網(wǎng)實時輸入的三相相電壓信號的相位角度來進(jìn)行并網(wǎng)控制的，其中并網(wǎng)控制模塊3可以計算電網(wǎng)實時輸入的三相相電壓信號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)動信號并傳輸給整流側(cè)變流器4，從而驅(qū)動整流側(cè)變流器4并入電網(wǎng)，此時整流側(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)裝置在另一個實施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，本實施例中的整流側(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。相電壓信號獲取模塊1包括依次連接的線電壓采集模塊11、信號調(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用于實時采集電網(wǎng)的任意兩個線電壓信號；信號調(diào)理模塊12用于對線電壓信號進(jìn)行調(diào)理；AD轉(zhuǎn)換模塊13用于對調(diào)理后的線電壓信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，生成線電壓數(shù)字信號；線相轉(zhuǎn)換模塊14用于根據(jù)線電壓數(shù)字信號進(jìn)行線相轉(zhuǎn)換，獲得電網(wǎng)實時輸入的三相相電壓信號。

以電梯能量回饋系統(tǒng)為例，由于輸入電源沒有N線，相電壓信號獲取模塊1可通過采集電網(wǎng)線電壓信號并進(jìn)行計算而得到電網(wǎng)實時輸入的三相相電壓信號。具體的，為了獲得電梯能量回饋系統(tǒng)中電網(wǎng)實時輸入的三相相電壓信號，線電壓采集模塊11實時采集電網(wǎng)的任意兩個線電壓信號，例如采集RS線電壓信號和ST線電壓信號，然后信號調(diào)理模塊12對采集到的RS線電壓信號和ST線電壓信號進(jìn)行調(diào)理?？蛇x的，信號調(diào)理模塊12對線電壓采集模塊11輸出的線電壓信號進(jìn)行整形及放大。此后，AD轉(zhuǎn)換模塊13再對信號調(diào)理模塊12輸出的RS線電壓信號和ST線電壓信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，生成RS數(shù)字線電壓信號和ST數(shù)字線電壓信號，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)字線電壓信號和ST數(shù)字線電壓信號進(jìn)行線相轉(zhuǎn)換，得到電網(wǎng)實時輸入的三相相電壓信號，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進(jìn)行低通濾波處理，輸出穩(wěn)定的三相相電壓信號至相位角度確定模塊2。在一種可選的實施方式中，低通濾波模塊15為一階低通濾波器。

在一種可選的實施方式中，上述設(shè)定范圍為三相相電壓信號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，向整流側(cè)變流器4輸出驅(qū)動信號，從而驅(qū)動整流側(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，未對上述實施例中的各個技術(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。

以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，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)。