CN104143832B - 用于电压崩溃状况检测和控制的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种能量转换系统，其包括变流器装置和变流器控制器。该变流器装置被配置成用于将能量源提供的输入能量转换成输出能量，该输出能量包括有功功率和无功功率。该变流器控制器与该变流器装置连接，该变流器控制器被配置成用于调节该变流器装置输出的有功功率和无功功率的大小。该变流器控制器包括电压崩溃检测模块，该电压崩溃检测模块被配置成用于检测该能量转换系统在运行时是否存在至少一个电压崩溃状况。本发明还揭示变流器控制器，电压崩溃状况检测装置，方法以及光伏能量转换系统。

Description

用于电压崩溃状况检测和控制的系统和方法

技术领域

本发明公开的实施方式涉及系统和方法，特别涉及一种可用来对电压崩溃状况进行检测的系统和方法。

背景技术

包括诸如光伏发电装置，风能发电装置等在内的能量转换系统，逐渐被发展成用于取代传统的发电装置，例如基于化石燃料的发电装置等。至少一部分已知的能量转换系统被设置成进行并网连接，其可以将从例如可再生能量源等获得的能量转换成满足电网要求的能量，例如具有特定的电压和频率等，并将转换后的能量馈入电网。通常，这样的能量转换系统需要具备的其中一个特征或者功能是能够给电网提供无功支持，因为通过实时控制或者调节该能量转换系统输出的无功功率的大小，可以维持电网电压的稳定。然而，当与该能量转换系统所连接的电网为弱电网或者极弱电网时，该能量转换系统在正常运行时存在一个不稳定的电压工作范围，并且，在这个不稳定电压范围内进行无功功率调节时，可能会造成输出电压失控，或者导致电压崩溃状况(Voltage collapse condition)发生。

因此，有必要提供一种改进的系统和方法来解决上述技术问题或者技术需求。

发明内容

有鉴于上面提及之技术问题或者技术需求，本发明的一个方面在于提供一种能量转换系统，该能量转换系统包括变流器装置和变流器控制器。该变流器装置被配置成用于将能量源提供的输入能量转换成输出能量，该输出能量包括有功功率和无功功率。该变流器控制器与该变流器装置连接，该变流器控制器被配置成用于调节该变流器装置输出的有功功率和无功功率的大小。该变流器控制器包括电压崩溃检测模块，该电压崩溃检测模块被配置成用于检测该能量转换系统在运行时是否存在至少一个电压崩溃状况。

在一些实施方式中，在此提供的能量转换系统中，该电压崩溃检测模块还被配置成通过检测该变流器装置输出的无功功率和交流电压之间的关系来确定该至少一个电压崩溃状况是否存在。该电压崩溃检测模块检测到该输出无功功率随该输出交流电压呈非单调变化时，该电压崩溃检测模块提供第一标志信号以提示该至少一个电压崩溃状况存在。

在一些实施方式中，在提供的能量转换系统中，该电压崩溃检测模块检测到该至少一个电压崩溃状况时，该变流器控制器还被配置成发送控制信号给该变流器装置，以使得该变流器装置在该控制信号的作用下将该变流器装置输出的有功功率从正常有功功率值降低到比该正常有功功率值小的数值。

在一些实施方式中，在提供的能量转换系统中，该控制器还被配置成在该电压崩溃检测模块没有检测到该至少一个电压崩溃状况时，发送更新的控制信号给该变流器装置，以使得该变流器装置在该更新的控制信号的作用下输出正常有功功率值。

在一些实施方式中，在提供的能量转换系统中，该控制器还包括修正单元，该修正单元至少根据该第一标志信号产生有功功率修正信号或者直流母线电压修正信号，该有功功率修正信号或者该直流母线电压修正信号用于通过一定的方式分别修正有功功率指令信号或者直流母线电压指令信号，以使得该变流器装置输出的有功功率降低到低于正常有功功率的数值。

在一些实施方式中，在提供的能量转换系统中，该控制器还包括修正单元，该修正单元至少根据该第一标志信号产生相位角修正信号，该相位角修正信号用于通过一定的方式修正正常的相位角指令信号，以使得该变流器装置输出的有功功率降低到低于正常的有功功率值。

在一些实施方式中，在提供的能量转换系统中，该控制器还包括下沉单元，该下沉单元至少基于该正常的相位角指令信号和经修正后的相位角指令信号产生下沉补偿信号，该下沉补偿信号用于补偿有功功率指令信号或者直流母线电压指令信号。

在一些实施方式中，在提供的能量转换系统中，该控制器还包括修正单元，该修正单元至少根据该第一标志信号产生d轴电流修正信号，该d轴电流修正信号用于通过一定的方式修正d轴电流指令信号，以使得该变流器装置输出的有功功率降低到低于正常有功功率的数值。

在一些实施方式中，在提供的能量转换系统中，该电压崩溃检测模块还被配置成通过检测q轴电流和该变流器装置输出的交流电压之间的关系来确定该至少一个电压崩溃状况是否存在；该电压崩溃检测模块检测到该q轴电流随该输出无功功率呈非单调变化时，该电压崩溃检测模块提供第一标志信号以提示该至少一个电压崩溃状况存在。

本发明的另一个方面在于提供一种变流器控制器，该变流器控制器与变流器装置连接，该变流器控制器被配置成用于调节该变流器装置输出的有功功率和无功功率的大小。该变流器控制器包括电压崩溃检测模块，该电压崩溃检测模块被配置成用于检测该能量转换系统在运行时是否存在至少一个电压崩溃状况。在检测到至少一个电压崩溃状况时，该变流器控制器提供第一控制信号给该变流器装置，以使得该变流器装置输出第一有功功率。在没有检测到电压崩溃状况时，该变流器控制器提供第二控制信号给该变流器装置，以使得该变流器装置输出第二有功功率，该第二有功功率大于该第一有功功率。

本发明的另一个方面在于提供一种用于检测与能量转换系统运行相关的至少一个电压崩溃状况的方法。该方法至少包括如下步骤：获得与该能量转换系统的变流器装置输出的无功功率相关的第一电参数；获得与该能量转换系统的变流器装置输出的电压相关的第二电参数；通过判定该获得的第一电参数和该第二电参数之间的关系来检测该电压崩溃状况；以及在检测到该至少一个电压崩溃状况时，降低该变流器装置输出的有功功率。

在一些实施方式中，在提供的电压崩溃状况检测方法中，该方法还包括如下步骤：经判定该获得的第一电参数随该获得的第二电参数呈非单调变化时，提供第一标志信号以表示该至少一个电压崩溃状况被检测到；以及经判定该获得第一电参数随该获得的第二电参数呈单调变化时，提供第二标志信号以表示该没有电压崩溃状况被检测到。

在一些实施方式中，在提供的电压崩溃状况检测方法中，该第一电参数为测量的有功功率或者测量的q轴电流，该第二电参数为测量的输出交流电压。

在一些实施方式中，在提供的电压崩溃状况检测方法中，在降低该变流器装置输出的有功功率之后，根据该没有检测到电压崩溃状况的决定产生斜坡信号；以及作用该斜坡信号作用以使得该变流器装置输出的有功功率的数值逐渐被返回正常的有功功率数值。

在一些实施方式中，在提供的电压崩溃状况检测方法中，该方法还包括如下步骤：判定该没有电压崩溃状况被检测到的持续时间范围是否达到预设的时间范围值；以及在该没有电压崩溃状况被检测到的持续时间范围达到该预设的时间范围值时产生该斜坡信号。

本发明的另一个方面在于提供一种光伏能量转换系统，该光伏能量转换系统可以和电网连接。该光伏能量转换系统包括光伏变流器以及光伏控制器。该光伏控制器被配置成用于检测该光伏能量转换系统是否正经历或者将经历电压崩溃状况，在没有检测到电压崩溃状况时提供第一控制信号，并在检测到至少一个电压崩溃状况时提供第二控制信号。该光伏变流器与该光伏控制器连接，该光伏变流器被配置成根据该第一控制信号提供第一有功功率，该光伏变流器还被配置成根据该第二控制信号提供第二有功功率，并且，该第二有功功率小于该第一有功功率。

在一些实施方式中，在提供的光伏能量转换系统中，该光伏控制器包括电压崩溃状况检测模块，该电压崩溃状况检测模块用于获取该光伏变流器输出的反馈无功功率信号和反馈交流电压信号，用于判定该反馈无功功率信号和该反馈交流电压信号之间的关系，并用于在该反馈无功功率信号随该反馈交流电压信号呈非单调变化时，提供标志信号以表示该至少一个电压崩溃状况被检测到。

在一些实施方式中，在提供的光伏能量转换系统中，该光伏控制器包括电压崩溃状况检测模块，该电压崩溃状况检测模块用于获取该光伏变流器输出的反馈交流电压信号，用于判定该反馈无功功率信号和该反馈交流电压信号之间的关系，并用于在该反馈无功功率信号随该反馈交流电压信号呈非单调变化时，提供标志信号以表示该至少一个电压崩溃状况被检测到。

在一些实施方式中，在提供的光伏能量转换系统中，该光伏控制器包括修正单元，在检测到至少一个电压崩溃状况时，该修正单元产生选自下列群组之一的修正信号：有功功率修正信号、相位角修正信号、直流母线电压修正信号以及d轴电流修正信号。

本发明的另一个方面在于提供一种能量转换系统，该能量转换系统与电网电连接，以用于至少向该电网馈送电能。该能量转换系统包括变流器以及与该变流器连接的变流器控制器，该变流器在该变流器控制器提供的控制信号的作用下输出有功功率，无功功率和交流电压。其中，在该变流器输出第一有功功率时，该无功功率和交流电压在正常工作电压范围内呈非单调变化关系，在该变流器输出第二有功功率时，该无功功率和交流电压在正常工作电压范围内呈单调变化关系。

本发明的另一个方面在于提供一种能量转换系统，该能量转换系统与电网电连接，以用于至少向该电网馈送电能。该能量转换系统包括变流器以及与该变流器连接的变流器控制器，该变流器在该变流器控制器提供的控制信号的作用下输出有功功率，无功功率和交流电压；该变换器控制器根据与该能量转换系统电连接的电网的阻抗状况选择性地降低该变流器的有功功率输出，以使得由该无功功率和该交流电压形成的曲线的极值点从正常工作电压范围之内移出正常工作电压范围之外。

本发明提供的能量转换系统，变流器控制器，光伏能量转换系统，以及电压崩溃状况检测方法等，通过观察变流器输出端相关的至少两个电参数例如无功功率和交流电压之间的变化关系，来判定是否存在至少一个电压崩溃状况，并在检测到至少一个电压崩溃状况时，通过控制变流器输出的无功功率来避免或者减弱电压崩溃状况对能量转换系统的影响。

附图说明

通过结合附图对于本发明的实施方式进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1所示为提供有电压崩溃检测模块的能量转换系统的一种实施方式的模块示意图；

图2所示为提供有电压崩溃检测模块的光伏能量转换系统的一种实施方式的模块示意图；

图3所示为电压崩溃检测模块的一种实施方式的详细模块示意图；

图4所示为图3所示的无功功率变化计算单元的一种实施方式的详细模块示意图；

图5所示为图3所示的电压幅值变化计算单元的一种实施方式的详细模块示意图；

图6所示为电压崩溃检测模块的另一种实施方式的详细模块示意图；

图7所示为电压崩溃检测模块的另一种实施方式的详细模块示意图；

图8所示为电压崩溃检测模块的另一种实施方式的详细模块示意图；

图9所示为在检测到至少一个电压崩溃状况时在图1或者图2中的控制器执行的一种可能的控制算法的详细模块示意图；

图10所示为在检测到至少一个电压崩溃状况时在图1或者图2中的控制器执行的另一种可能的控制算法的详细模块示意图；

图11所示为在检测到至少一个电压崩溃状况时在图1或者图2中的控制器执行的另一种可能的控制算法的详细模块示意图；

图12所示为在检测到至少一个电压崩溃状况时在图1或者图2中的控制器执行的另一种可能的控制算法的详细模块示意图；

图13所示为在检测到至少一个电压崩溃状况时在图1或者图2中的控制器执行的另一种可能的控制算法的详细模块示意图；

图14所示为在检测到至少一个电压崩溃状况时在图1或者图2中的控制器执行的另一种可能的控制算法的详细模块示意图；

图15所示为在检测到至少一个电压崩溃状况时在图1或者图2中的控制器执行的另一种可能的控制算法的详细模块示意图；

图16示出了与图2所示的光伏能量转换系统运行相关的在不同有功功率等级下的无功功率-电压曲线示意图；

图17所示为电压崩溃状况检测方法的一种实施方式的流程图；以及

图18所示为电压崩溃状况检测方法的另一种实施方式的流程图。

具体实施方式

本发明揭露的一个或者多个实施方式与能量转换系统或者更具体而言能量发电系统相关，特别地，涉及检测能量转换系统在运行时相关的至少一个电压崩溃状况，以及在确实检测到至少一个电压崩溃状况时所采取的一个或者多个处理手段。电压崩溃状况可能由于在能量转换系统运行时，其连接的电网为弱电网而造成。在此所谓的“电压崩溃状况”是能量转换系统的一种错误或者故障运行状态，并且在这样的错误或者故障运行状态下，执行特定的控制算法以调节输出电压时，例如试图通过增加输出无功功率来提升输出电压时，实际上会引起输出电压的降低，从而，类似一个正反馈过程，在几个控制周期之后使得输出电压突然降低或者迅速崩溃。在此提及的“弱电网”是一种电网状态，由于较大的负载变化而导致较大的电网电压波动。

按照本发明提供的实施方式，该能量转换系统所遇到的电压崩溃状况可以通过在能量转换系统中执行特定的检测算法来获知。特别地，在执行特定的电压崩溃检测算法时，可以至少通过观察代表该能量转换系统中的变流器装置输出端相关的至少两个电特征参数之间的关系，并根据该观察到的不同关系来确定是否发生至少一个电压崩溃状况。在一个特定的实施方式中，可以通过观察该变流器装置输出端相关的无功功率是否随着输出电压而呈现出非单调性的变化关系，来确认该能量转换系统是否发生至少一个电压崩溃状况。在另外一个特定的实施方式中，可以通过观察由该变流器装置输出端相关的电流而计算出的q轴电流是否随着该变流器输出端相关的电压而呈现出非单调性的变化关系，来确认该能量转换系统是否发生至少一个电压崩溃状况。

按照本发明提供的实施方式，通过上述判定方式获得的一种判定结果为与该变流器装置输出端相关的至少两个电参数之间，例如无功功率和电压之间呈非线性变化，此意味着该能量转换系统正遇到或者即将遇到至少一个电压崩溃状况。基于该肯定的判定结果，本发明所采取用来避免或者减轻该电压崩溃状况的一个处理手段为降低该变流器装置所输出的有功功率，更具体地，将输出有功功率降低到比正常的有功功率要低的数值。在此所谓的“正常的有功功率”是指在能量转换系统没有遇到或者发生故障状况(例如电压崩溃状况)时按照期望的指令信号例如有功功率指令信号而提供的有功功率输出量。经研究发现，将变流器装置提供的有功功率的数值维持在较低数值时，该能量转换系统可以在一个比较宽的电压范围内运作，并且在该较宽的电压范围内，变流器装置输出的无功功率可以随着输出电压而呈现单调性的变化关系。因此，通过降低变流器装置的输出有功功率，可以将能量转换系统从第一工作状态或者故障运行状态(也即，电压失去控制)切换到第二工作状态或者正常运行状态(也即，电压恢复控制)。

进一步，按照本发明提供的实施方式，为了降低输出有功功率，一种方法为通过执行电压崩溃检测算法所产生的有功功率修正信号来修正有功功率指令信号。该有功功率修正信号可以被重复地产生，并被作用来修正有功功率指令信号，直至输出无功功率和输出电压之间出现单调的变化关系。其他方法可以包括通过执行电压崩溃算法所产生的相位角修正信号，直流母线电压修正信号，d轴电流修正信号，以及上述各种修正信号的组合来对相位角指令信号，直流母线电压指令信号，d轴电流指令信号等进行修正，从而最终使得输出的有功功率的数值得到降低。

更进一步，在一些实施方式中，在使用相位角修正信号对相位角指令信号进行修正，或者使用d轴电流修正信号对d轴电流指令信号进行修正时，还可以使用下沉补偿单元根据相位角指令信号和修正后的相位角指令信号之间的差值产生下沉补偿信号，该下沉补偿信号可以被用来对有功功率指令信号或者直流母线电压指令信号进行补偿，以避免输出的有功功率被调节回到正常的有功功率值。

根据本发明提供的一些实施方式，与能量转换系统连接的电网可能从弱电网状态切换到正常电网状态或者强电网状态，此意味着与变流器装置输出端相关的至少两个电参数之间的非单调关系已经消失。在此情形下，该变流器装置输出的有功功率可以被恢复到正常的有功功率数值，以最大化利用该变流器装置的有功输出能力。在一些实施方式中，为了确保该能量转换系统能光滑地从有功功率限制输出状态切换到有功功率非限制输出状态，一个或者多个修正后的指令信号，例如修正后的有功功率指令信号可以在预先产生的斜坡信号的作用下逐渐回归到正常的有功功率指令信号。更进一步，在一些实施方式中，为了避免由于对电压崩溃状况消失的误判，以造成非期望的从限制输出状态到非限制输出状态的恢复过程，可以通过设置一定的时间间隔，并通过判定是否在该预设的时间间隔范围内不存在电压崩溃状态，来激发后续的恢复过程。

本发明揭示的电压崩溃状况检测系统和方法至少可以取得如下技术优点或者技术效果：其中一个为一个或者多个电压崩溃状况可以被检测或者预测；另一个为可以避免或者减轻电压失去控制的问题。对于本领域具有通常知识的人员而言，通过阅读下文结合附图所作之详细描述，很容易可以明白本发明具体实施方式还可以产生其他技术优点或者技术效果。

以下将描述本发明的一个或者多个具体实施方式。首先要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，或者为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本发明公开的内容不充分。

除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中使用的“第一”或者“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“或者”包括所列举的项目中的任意一者或者全部。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。此外，“电路”或者“电路系统”以及“控制器”等可以包括单一组件或者由多个主动元件或者被动元件直接或者间接相连的集合，例如一个或者多个集成电路芯片，以提供所对应描述的功能。

首先，请参阅图1，其所示为本发明揭示的能量转换系统10的一种实施方式的概略模块示意图。在此提及的能量转换系统10可以包括光伏能量转换系统，风力能量转换系统，燃料电池能量转换系统，水力能或者潮汐能能量转换系统，以及上述各种能量转换系统的组合等。如图1所示，该能量转换系统10包括电连接在能量源12和负载16之间的变流器装置14，该变流器装置14被配置成将从能量源12获得的第一电能18(例如，直流电能或者交流电能)转换成第二电能22(例如，直流电能或者交流电能)，并将该第二电能22提供给负载16。在一个特定的应用场合下，该负载16可以为电网，其期望获得的第二电能22可以为三相交流电能，并且具有特定的电压和/或频率(例如，60赫兹或者50赫兹)。

如图1所示，该变流器装置14还与变流器控制器30进行通信连接。该变流器控制器30被配置成执行一个或者多个控制算法，以调节或者调整与该变流器装置14运作相关的各种电特性参数或者非电特性参数(例如温度)等。举例而言，为了满足电网的需求或者为了确保该能量转换系统10能进行安全和稳定的运作，该变流器控制器30可以被配置成对变流器装置14所输出的有功功率，无功功率，功率因素，电压，电流，频率，相位角等参数进行调节和控制。

按照本发明提供的一种特定的配置方式，该变流器控制器30可以包括电压崩溃检测模块28，该电压崩溃检测模块28可以通过计算机软件，算法或者程序指令来实现。在可替换的实施方式中，该电压崩溃检测模块28也可以通过硬件电路来实现，或者也可以通过硬件结合软件的形式来实现。特别地，该电压崩溃检测模块28被执行，以检测该能量转换系统10是否正遇到或者将要遇到一个或者多个电压崩溃状况。在一些特定的实施方式中，该电压崩溃检测模块28可以与该变流器装置14的输出端进行通信连接，或者更特别地，与所谓的公共连接点(point of common connection,POCC)24进行通信连接，该公共连接点24定义在该变流器装置14和负载或者电网16之间，通过该公共连接点24可以获得一个或者多个反馈信号，例如交流电压和/或交流电流信号等。该电压崩溃检测模块28还被配置成至少基于该获取的一个或者多个反馈信号26来检测与该能量转换系统10运作相关的一个或者多个电压崩溃状况。具体而言，该检测可以通过使用该反馈信号26来判定至少两个输出电参数之间是否存在非单调的变化关系来实现。在一个特定的实施方式中，该电压崩溃检测模块28可以通过判定该变流器装置14输出端相关的无功功率是否随着该变流器装置14输出端相关的电压呈非单调的变化，来检测一个或者多个电压崩溃状况。在可替换的实施方式中，该电压崩溃检测模块28还可以被配置成通过判定由该变流器装置14输出端相关的电流计算得到的q轴电流是否与该变流器装置14输出端相关的电压呈非单调的变化关系，来检测一个或者多个电压崩溃状况。在一些实施方式中，该变流器装置14输出端相关的无功功率与电压之间的变化关系，或者q轴电流和电压之间的变化关系可以通过被动的方式进行观察。当然，在其他实施方式中，该无功功率与电压之间的变化关系，或者q轴电流和电压之间的变化关系也可以通过主动的方式进行观察，例如，可以通过有意的或者人为的注入扰动信号而引起该无功功率和/或电压发生变化，从而方便观察其变化关系。

请进一步参阅图1，该电压崩溃检测模块28或者该变流器控制器30还被设置成在检测到电压崩溃状况之后发送控制信号32给该变流器装置14。更具体而言，在一种实施方式中，当变流器装置14输出端相关的无功功率和电压之间存在非单调的变化关系时被确认时，此意味着该能量转换系统10正遇到或者将遇到一个或者多个电压崩溃状况，此时，该变流器控制器30可以产生并发送控制信号32(也可以称作第一控制信号)给该变流器装置14，以使得该变流器装置14提供比正常有功功率值低的有功功率。通过研究发现，当将该变流器装置14输出的有功功率降低时，或者限制该变流器装置14的有功功率输出，可以便于将该能量转换系统10从第一运作状态切换到第二运作状态，其中第一运作状态为无功功率随电压作非单调变化的状态，而第二运作状态则为无功功率可以随电压作单调变化的状态。另一方面，当变流器装置14输出端相关的无功功率和电压之间的单调变化关系被确认时，此意味着此前发生在该能量转换系统10的一个或者多个电压崩溃状况已经消失或者该能量转换系统并没有遇到任何电压崩溃状况，此时，该变流器控制器30可以调整或者更新该控制信号32(也可以称为第二控制信号)，以使得该变流器装置14在该更新的控制信号32的作用下，恢复到正常工作模式，并从该变流器装置14输出正常的有功功率。关于检测一个或者多个电压崩溃状况的具体实施方式，为减轻或者避免该电压崩溃状况而采取的一个或者多个措施，以及发生电压崩溃状况之后的恢复过程，将在下文作详细阐述。

接下来，请参阅图2，其所示为提供有电压崩溃检测模块的光伏能量转换系统100的一种实施方式的模块示意图。如图2所示，该光伏能量转换系统100包括光伏变流器模块104，该光伏变流器模块104被用来将从光伏能量源102提供的直流电能转换成具有合适电压和频率的交流电能，并将该交流电能提供给电网110。在一种实施方式中，该光伏能量源102可以包括一个或者多个光伏阵列，并且每个光伏阵列具有多个以并联和/串联方式连接在一起的光伏单元，该光伏能量源102的光伏阵列或者光伏单元根据光电效应将光伏辐射能转换成直流电能。

在一种实施方式中，图2所示的光伏变流器模块104基于两级式的架构，其包括光伏侧变流器106(也即靠近光伏能量源102一侧的变流器)和网侧变流器108(也即靠近电网110一侧的变流器)。该光伏侧变流器106可以包括直流-直流变流器，例如升压型直流-直流变流器，其可以升高由光伏能量源12转换输出的直流电压，并将升高后的直流电压提供给直流母线128。该直流母线(或者也称为直流链路)128可以包括一个或者多个电容器，用以将直流母线128的直流电压的电压值维持在特定的数值或者数值范围内，从而可以控制从直流母线128到电网110的能量流动。该网侧变流器108可以包括直流-交流变流器，用以将直流母线128处的直流电压转换成适合交流电网18输送的具有合适频率、相位和/或幅值的交流电压。在一些实施方式中，光伏能量转换系统10还可以进一步包括网侧滤波器134，该网侧滤波器134连接于定义在网侧变流器108和电网18之间线路的任意一点，该网侧滤波器134被用于去除由网侧变流器108发出的非期望的信号，例如包含在输出交流电能中的高频谐波信号。可以理解的是，虽然未在图上示出，一个或者多个其他元件，例如变压器，断路器等装置，也可以连接在网侧变流器108和电网110之间，以实现相应的功能。

在一种实施方式中，图2所示的光伏能量转换系统100进一步包括光伏变流器控制装置112，该光伏变流器控制装置112被配置成根据各种系统反馈信号和指令信号执行控制算法，以控制光伏侧变流器106和网侧变流器108运作。更具体而言，在一种实施方式中，该光伏变流器控制装置112包括光伏侧控制器114和网侧控制器116，该光伏侧控制器114和该网侧控制器116被配置成分别负责控制光伏变流器106和网侧变流器108的运作。

为了方便描述本发明，在图2所示的实施方式中，该光伏侧控制器114和该网侧控制器116以方框图形式示意成分立的模块，然而，在一些实施方式中，该光伏侧控制器114和该网侧控制器116也可以通过单一的控制器来实现。在此提及的该光伏侧控制器114和该网侧控制器116可以包括任何合适的可编程电路或者装置，包括数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)以及专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)等。在一些实施方式中，除去其他元件之外，该光伏侧控制器114和光伏侧变流器106可以被装配在一个单一的壳体内。类似地，除去其他元件之外，该网侧变流器108和网侧控制器116可以被装配在一个单一的壳体内。进一步，除去其他元件之外，该光伏侧控制器114、光伏侧变流器106、网侧变流器108和网侧控制器116可以被装配在一个单一的壳体内。

在一种实施方式中，该光伏侧控制器114可以被配置成至少基于最大功率点追踪装置126提供的最大功率点参考信号158提供光伏侧控制信号148给光伏侧变流器106。该最大功率点参考信号158通过特定的方式产生，以确保该光伏能量源102在变化的环境下，例如变化的光辐射强度以及温度等，始终能够提供最大的电功率输出。该最大功率点参考信号158可以包括电压、电流和/或功率参考信号，并且这些参考信号可以通过执行特定的最大功率点追踪算法例如，扰动观测法或者电导增量法等进行更新。并且，在执行最大功率点追踪算法时，可以使用由一个或者多个电流传感器120获得的光伏电流反馈信号122以及由一个或者多个电压传感器118获得的光伏电压反馈信号124。在一些实施方式中，该光伏侧控制器114还可以被配置成控制直流母线128处的直流电压。

请进一步参阅图2，在一种实施方式中，该网侧控制器116可以被配置成至少基于有功功率指令信号144，无功功率指令信号146，由一个或者多个电压传感器136测量到的电压反馈信号140以及由一个或者多个电流传感器138测量到的电流反馈信号142来调节或者控制该网侧变流器108输出的各种电特性参数，包括有功功率和无功功率等。该网侧控制器116也可以被配置成至少基于由电压传感器129测量的的直流母线电压反馈信号130和直流母线电压指令信号132来调节或者控制直流母线128处的直流母线电压。

请进一步参阅图2，该网侧控制器116可以包括电压崩溃检测模块117，该电压崩溃检测模块117可以通过硬件，软件或者硬件结合软件的形式来实现，并且可以用来检测该光伏能量转换系统110在运行时所遇到的一个或者多个电压崩溃状况。如上文所述，该一个或者多个电压崩溃状况可能是由于与变流器模块104或者网侧变流器108所连接的电网110为弱电网而引发的。在正常运作的过程中，该弱电网由于与其相连的负载有较大的变动。在一些情形下，电网110的状况可以由短路比参数来描述。当电网110为强网状态时，其短路比可能具有较大的数值，例如大约为100，其表示此时电网即便在不同负载情况下也具有较好的稳定性，并且与电网100相连的能量转换系统100基本不会遇到一个或者多个电压崩溃状况。而当电网110为弱电网状态时，其短路比的数值较小，例如大约为1.5，其表示此时电网在不同负载条件下的稳定性较差，并且在正常运作时，与电网100相连的能量转换系统100可能会遇到一个或者多个电压崩溃状况。

图3所示为电压崩溃检测模块200的一种实施方式的详细模块示意图。该电压崩溃检测模块200可以当作图2所示的电压崩溃检测模块117进行实施，以检测存在和/或不存在一个或者多个电压崩溃状况。当然，该电压崩溃检测模块200也可以当作图1所示的电压崩溃检测模块28进行实施，已进行电压崩溃状况检测。如图3所示，该电压崩溃检测模块200包括电压变换单元202，电流变换单元204，无功功率计算单元232，无功功率变化计算单元236，电压幅值计算单元242，电压幅值变化计算单元246以及判断单元252。

在一种实施方式中，该电压变换单元202被配置成接收一个或者多个电压反馈信号，例如三相电压反馈信号206，208，212，其代表连接在网侧变流器108和电网110之间三相线路上每一相的实际电压值。该电压变换单元202还被配置成将该三相电压反馈信号206，208，212转换成在d-q参考坐标系下的d轴电压信号222和q轴电压信号224。

该电流变换单元204被配置成接收一个或者多个电流反馈信号，例如三相电流反馈信号214，216，218，其代表连接在网侧变流器108和电网110之间三相线路上每一相的实际电流值。该电流变换单元204还被配置成将该三相电流反馈信号214，216，218转换成在d-q参考坐标系下的d轴电流信号226和q轴电流信号228。

该无功功率计算单元232与该电压变换单元202相连接，以接收该d轴电压信号222和q轴电压信号224。该无功功率计算单元232还与该电流变换单元204相连接，以接收该d轴电流信号226和q轴电流信号228。该无功功率计算单元232还被配置成至少基于该d轴电压信号222，q轴电压信号224，d轴电流信号226和q轴电流信号228，计算无功功率信号234，该无功功率信号234代表该网侧变流器108输出的实际的无功功率。除了使用d-q坐标系下的电压和电流分量信号计算实际的无功功率之外，在其他实施方式中，该无功功率计算单元232还可以被设置成直接使用三相坐标系下的三相电压信号206，208，212和三相电流信号214，216，218来计算无功功率信号234。

该无功功率变化计算单元236与该无功功率计算单元232连接，以接收其提供的无功功率信号234，并至少基于该接收到的无功功率信号234来计算无功功率变化信号238。关于该无功功率变化计算单元236的一种具体实施方式，请进一步参阅图4。如图4所示，该无功功率变化计算单元236包括延迟单元258和计算单元264。该延迟单元258接收该无功功率信号234，并将该无功功率信号234延迟一定的时间输出，因此，当新的无功功率信号到达该延迟单元258时，该延迟后的无功功率信号262代表该网侧变流器108在过去某个时间输出的实际无功功率。该计算单元264接收该新的无功功率信号234和延迟后的无功功率信号262，并将二者相减，以得到无功功率偏差信号238，该无功功率偏差信号238即代表该网侧滤波器108所输出的无功功率所发生的变化。

接下来，请返回参阅图3，在一种实施方式中，该电压幅值计算单元242与该电压变换单元202相连接，并接收其提供的d轴电压信号222和q轴电压信号224。该电压幅值计算单元242还被配置成至少基于该d轴电压信号222和q轴电压信号224计算电压幅值信号244，该电压幅值信号244代表该网侧变流器108输出的电压例如交流电压的实际幅值。除了使用该d-q坐标系下的电压分量信号222，224计算电压幅值信号之外，在其他实施方式中，该电压幅值计算单元242还可以被配置成使用三相电压信号206，208，212来计算该电压幅值信号244。

该电压幅值变化计算单元246与该电压幅值计算单元242连接，以接收其提供的电压幅值信号244，并至少基于该接收到的电压幅值信号244来计算电压幅值变化信号248。关于该电压幅值变化计算单元246的一种具体实施方式，请进一步参阅图5。如图5所示，该电压幅值变化计算单元246包括延迟单元266和计算单元269。该延迟单元266接收该电压幅值信号244，并将该电压幅值信号244延迟一定的时间输出，因此，当新的电压幅值信号到达该延迟单元266时，该延迟后的电压幅值信号268代表该网侧变流器108在过去某个时间输出的实际电压。该计算单元269接收该新的电压幅值信号244和延迟后的电压幅值信号268，并将二者相减，以得到电压幅值偏差信号248，该电压幅值偏差信号248即代表该网侧滤波器108所输出的电压所发生的变化。

请返回参阅图3，该判断单元252与该无功功率变化计算单元236和电压幅值变化计算单元246相连接，以接收二者提供的无功功率变化信号238和电压幅值变化信号248。该判断单元252还被配置成至少基于该无功功率变化信号238和电压幅值变化信号248产生标志信号254，255，该标志信号254，255被用来表示是否存在或者不存在一个或者多个电压崩溃状况。更具体而言，在一种实施方式中，该判断单元252可以通过判定是否满足以下判别关系式(1)，来产生标志信号254，255：

ΔQ*ΔV＜0(1)，

其中，ΔQ为反映在无功功率变化信号238中的无功功率变化值，ΔV为反映在电压幅值变化信号248中的电压幅值变化值。在一种实施方式中，该判断单元252可以使用乘法元件来计算该无功功率变化信号238和电压幅值变化信号248之间的乘积。在一种实施方式中，如果该判别关系式(1)的判定结果为真，也即，该无功功率变化信号238和电压幅值变化信号248之间的乘积小于零，该判断单元252可以提供第一标志信号254，例如逻辑信号“0”或者“1”，其用来表示该光伏能量转换系统100正遇到或者将遇到一个或者多个电压崩溃状况。另一方面，如果该判别关系式(1)的判定结果为假，也即，该无功功率变化信号238和电压幅值变化信号248之间的乘积大于零，该判断单元252可以提供不同于第一标志信号254的第二标志信号255，例如逻辑信号“1”或者“0”，其用来表示该光伏能量转换系统100没有遇到一个或者多个电压崩溃状况或者之前发生的电压崩溃状况已经消失。当然，在其他实施方式中，该判断单元252还可以被配置成使用其他方法来判断是否存在或者不存在一个或者多个电压崩溃状况。举例而言，该判断单元252还可以通过考查该无功功率变化信号238和电压幅值变化信号248的符号来判定是否存在或者不存在电压崩溃状况。更具体而言，在一种实施方式中，如果该无功功率变化信号238为正号，而该电压幅值变化信号248为负号，则该判断单元252可以产生该第一标志信号254，以表示此时正遇到或者将遇到一个或者多个电压崩溃状况；如果该无功功率变化信号238和电压幅值变化信号248均为正值，则该判断单元252可以产生该第二标志信号255，以表示此时没有任何电压崩溃状况在发生或者将发生。

接下来，请参阅图6，其所示为另一种实施方式的电压崩溃检测模块210的详细模块示意图。该电压崩溃检测模块210可以实施为图1和图2中所示的电压崩溃检测模块28，117的至少一部分。如图6所示的电压崩溃检测模块210其一部分元件与图3所示的电压崩溃检测模块200相同，因此，以相同元件标号标示的元件的具体细节将不作详细描述。

在图6所示的实施方式中，该电压崩溃检测模块210可以选择性地包括第一误动作防护单元272，该第一误动作防护单元272连接在该无功功率变化计算单元236和该判断单元252之间。该第一误动作防护单元272被配置成在网侧变流器108输出的无功功率发生可以忽略的变化时，不会错误地发出已经发生电压崩溃状况的报告。在一种实施方式中，该第一误动作防护单元272可以设置有第一阈值276，以用于与无功功率变化信号238进行比较。当通过比较后发现该无功功率变化信号238的绝对值小于该第一阈值276时，该第一误动作防护单元272阻止将该无功功率变化信号238送给该判断单元252。另一方面，当通过比较后发现该无功功率变化信号238的绝对值大于该第一阈值276时，该第一误动作防护单元272允许无功功率变化信号278被传送给该判断单元252。

请进一步参阅图6，该电压崩溃检测模块210可以选择性地包括第二误动作防护单元274，该第二误动作防护单元274连接在该电压幅值变化计算单元246和该判断单元252之间。该第二误动作防护单元274被配置成在网侧变流器108输出的电压幅值发生可以忽略的变化时，不会错误地发出已经发生电压崩溃状况的报告。在一种实施方式中，该第二误动作防护单元274可以设置有第二阈值282，以用于与电压幅值变化信号248进行比较。当通过比较后发现该电压幅值变化信号248的绝对值小于该第二阈值282时，该第二误动作防护单元274阻止将该电压幅值变化信号248送给该判断单元252。另一方面，当通过比较后发现该电压幅值变化信号248的绝对值大于该第二阈值282时，该第二误动作防护单元274允许电压幅值变化信号284被传送给该判断单元252。

接下来，请参阅图7，其所示为另一种实施方式的电压崩溃检测模块220的详细模块示意图。该电压崩溃检测模块220可以实施为图1和图2中所示的电压崩溃检测模块28，117的至少一部分。如图7所示的电压崩溃检测模块220其一部分元件与图3和图6所示的电压崩溃检测模块200，210相同，因此，以相同元件标号标示的元件的具体细节将不作详细描述。

请继续参阅图7，在一种实施方式中，该电压崩溃检测模块220可以选择性地包括第一滤波单元285，该第一滤波单元285连接在无功功率计算单元232和无功功率变化计算单元236之间。该第一滤波单元285可以包括低通滤波器，其可以被用来滤除包含在无功功率信号234中的高频信号，例如谐波信号，并提供滤波后的无功功率信号286给该无功功率变化计算单元236。在其他实施方式中，该第一滤波单元285也可以被设置在其他位置，例如，紧跟着放置在无功功率变化计算单元236之后，以滤除高频信号或者谐波信号。

请继续参阅图7，在一种实施方式中，该电压崩溃检测模块220可以选择性地包括第二滤波单元287，该第一滤波单元287连接在电压幅值计算单元242和电压幅值变化计算单元246之间。该第二滤波单元287可以包括低通滤波器，其可以被用来滤除包含在电压幅值信号244中的高频信号，例如谐波信号，并提供滤波后的电压幅值信号288给该电压幅值变化计算单元246。在其他实施方式中，该第二滤波单元287也可以被设置在其他位置，例如，紧跟着放置在电压幅值变化计算单元246之后，以滤除高频信号或者谐波信号。

接下来，请参阅图8，其所示为另一种实施方式的电压崩溃检测模块230的详细模块示意图。该电压崩溃检测模块230可以实施为图1和图2中所示的电压崩溃检测模块28，117的至少一部分。如图8所示的电压崩溃检测模块230其一部分元件与图3，图6和图7所示的电压崩溃检测模块200，210，220相同，因此，以相同元件标号标示的元件的具体细节将不作详细描述。

在图8所示的实施方式中，该电压崩溃检测模块230可以包括q轴电流变化计算单元292，该q轴电流变化计算单元292与该电流变换单元204相连接。该q轴电流变化计算单元292接收由该电流变换单元204提供的q轴电流信号226，并至少基于该q轴电流信号226产生q轴电流变化信号294。该q轴电流变化信号294可以通过与上文结合图4和图5所描述的实施例中用来产生无功功率变化信号238和电压幅值变化信号248相类似的方式来产生。在此特定的实施方式中，该判断单元252被配置成至少基于该q轴电流变换信号294和电压幅值变化信号248来判定是否存在或者不存在一个或者多个电压崩溃状况，并提供相应的标志信号254，255。更具体而言，在一种实施方式中，该判断单元252可以通过判定是否满足以下判别关系式(2)，来产生标志信号254，255：

ΔI_q*ΔV＜0(2)，

其中，ΔI_q为q轴电流变化值，ΔV为电压幅值变化值。在一种实施方式中，该判断单元252可以使用乘法元件来计算该q轴电流变化信号294和电压幅值变化信号248之间的乘积。在一种实施方式中，如果该判别关系式(2)的判定结果为真，也即，该q轴电流变化信号294和电压幅值变化信号248之间的乘积小于零，该判断单元252可以提供第一标志信号254，例如逻辑信号“0”或者“1”，其用来表示该光伏能量转换系统100正遇到或者将遇到一个或者多个电压崩溃状况。另一方面，如果该判别关系式(2)的判定结果为假，也即，该q轴电流变化信号294和电压幅值变化信号248之间的乘积大于零，该判断单元252可以提供不同于第一标志信号254的第二标志信号255，例如逻辑信号“1”或者“0”，其用来表示该光伏能量转换系统100没有遇到一个或者多个电压崩溃状况或者之前发生的电压崩溃状况已经消失。当然，在其他实施方式中，该判断单元252还可以被配置成使用其他方法来判断是否存在或者不存在一个或者多个电压崩溃状况。举例而言，该判断单元252还可以通过考查该q轴电流变化信号294和电压幅值变化信号248的符号来判定是否存在或者不存在电压崩溃状况。在其他实施方式中，图9所示的控制算法230也可以包括与如图6或者图7所示的第一误动作防止单元272和/或第二误动作防止单元274相类似的元件。此外，该控制算法230还可以包括如图7所示的第一滤波单元285和/或第二滤波单元287。

接下来请参阅图9，其所示为在检测到至少一个电压崩溃状况时在图1或者图2中的控制器30，116执行的一种可能的控制算法310的详细模块示意图，并且通过执行该控制算法310，可以改变或者降低该变流器装置14，108所输出的有功功率。在一些实施方式中，在此描述的控制算法310可以被构建成与图3和图6-8所示的电压崩溃检测模块200-240相独立的控制模块。在其他实施方式中，该控制算法310也可以与这些电压崩溃检测模块200-240形成单一的控制模块。因此，一个或者两个由图3以及图6-8所示的电压崩溃检测模块200-240可以在任意一种实施方式中使用。进一步，在图9所示的实施方式中，该控制算法310以电压源控制架构进行设计，在此所谓的“电压源控制架构”是指在一种具体的控制系统实施方式中，其主要的控制变量包括交流侧电压的幅值和相位角，与电流源控制架构不同，电压源控制架构通常不依赖锁相环电路来获得相位角信号，而在内部产生频率参考信号。

在图9所示的实施方式中，该控制算法310包括有功功率修正单元302，指令调节单元301，有功功率调节单元314以及调制单元318。该有功功率修正单元302与判断单元252(例如图3和图6-8所示)相连接，以接收由其产生的第一标志信号254或第二标志信号255。在一种实施方式中，根据接收到的第一标志信号254，该有功功率修正单元302可以提供有功功率修正信号304。在一些特定的实施方式中，该有功功率修正信号304可以通过将上文结合图3和图6-7所描述的无功功率变化信号238和电压幅值变化信号248的乘积进行积分而得到。在其他实施方式中，该有功功率修正信号304也可以通过将上文结合图8所描述的q轴电流变化信号294和电压幅值变化信号248的乘积进行积分而得到。

请进一步参阅图9，该有功功率修正信号304被提供给该指令修正单元301。在一种实施方式中，该指令修正单元301可以包括计算单元303，例如求和元件，该计算单元303对该有功功率修正信号304和有功功率指令信号308进行求和，并将求和后的信号与有功功率反馈信号306进行相减，以得到有功功率偏差信号312。在此所述的有功功率反馈信号306可以使用上文提及的在d-q坐标系下的电压和电流分量信号进行计算而得到。该有功功率指令信号308代表在该网侧变流器108和电网110之间的期望获得的有功功率，并且其指令值可以由用户，电网运营商或者软件进行设定。该有功功率调节单元314可以为比例积分调节器等，其接收该有功功率偏差信号312，并基于该有功功率偏差信号312产生相位角参考信号316。该相位角参考信号316可以代表期望在变流器14，108输出的电压期望取得的相位角值。该相位角参考信号316被提供给调制单元318，以由调制单元318至少根据该相位角指令信号316和电压幅值参考信号322产生控制信号，例如开关信号324。在此提及的电压幅值参考信号322可以由另外的控制回路来产生，例如无功控制回路，其可以根据无功功率指令信号和无功功率反馈信号来产生该电压幅值参考信号322。该控制信号或者开关信号324被提供给该变流器装置326(例如，图2所示的网侧变流器108)，以使得由该变流器装置326提供的有功功率被降低到比正常有功功率要低的数值。通过将有功功率从较高的数值降低到较低的数值，可以将该能量转换系统10，100从第一状态切换到第二状态，并且在该第一状态下，无功功率随电压作非单调性变化，而在第二状态下，无功功率随电压作单调性变化。因此，能量转换系统10，100所遇到的一个或者多个电压崩溃状况可以被避免或者减轻。

关于能量转换系统10，100的状态切换过程，可以进一步参阅图16，其示出了图2所示的光伏能量转换系统运行相关的在不同有功功率等级下的无功功率-电压曲线示意图。如图16所示，第一曲线412，第二曲线414和第三曲线416分别对应第一有功功率标幺值1.0pu，第二有功功率标幺值0.9pu，第三有功功率标幺值0.8pu而绘制的无功功率对电压的关系图。如图16所示，该第一曲线412的第一极值点422位于正常电压范围436之内，并且该正常电压范围436具有低电压点432和高电压点434。在图示的实施方式中，该低电压点432与对应0.9pu的额定电压，该高电压点434对应1.1pu的额定电压。在其他实施方式中，根据实际的工作状况，该低电压点432和该高电压点434也可以对应其他任意合适的额定电压值。该第二曲线414也具有第二极值点424位于该正常电压范围436之内。在该极值点422，424的左边曲线部分，无功功率随着电压幅值的减小而增大，然而在该极值点422，424的右边曲线部分，无功功率随着电压幅值的增大而增大。也即，在正常电压范围内工作时，无功功率与电压幅值之间呈现出非单调的变化关系。

请进一步参阅图16，该第三曲线416的第三极值点426位于该正常电压值436之外。在该正常电压值436之内，该无功功率随着电压幅值的增加而增加，也即，当该能量转换系统10，100工作在此正常电压范围436内时，无功功率随电压幅值呈现单调性的变化关系。因此，可以通过改变变流器装置14，108输出的无功功率的大小来调节电压幅值。举例而言，当电压幅值大于正常电压值时，可以通过降低无功功率将电压幅值调节回正常的电压值。因此，从某种程度上来看，电压崩溃问题可以通过降低有功功率，而使得无功功率对电压的曲线上的极值点被移出正常的电压范围，来消除或者减轻。

在一些情形下，与变流器装置14，108连接的负载或者电网16，110可能从弱电网状态返回到正常或者强电网状态，此意味着电压崩溃状况已经不存在或者已经消失。在此状况下，可以取消对网侧变流器108所输出的有功功率的限制。请返回参阅图9，当电压崩溃状况消失时，由判断单元252输出的第二标志信号255被提供给该有功功率修正单元302。在一种实施方式中，该有功功率修正单元302根据该第二标志信号255而被关闭，因此，该有功功率修正单元302停止提供有功功率修正信号304给该计算单元303。另外，在一些实施方式中，为了确保该能量转换系统10，100能光滑可靠地从限制有功输出的状态切换到非限制输出的状态，该有功功率修正单元302可以提供斜坡信号，以用来将修正后的有功功率指令信号逐渐增加到正常的有功功率指令信号。通过此方式解除对有功功率的限制，可以使能量转换系统能够提供最大化的有功功率，以提高系统的效率。

在其他实施方式中，如图10所示，该指令调节单元301也可以包括限幅元件(limiting element)357，其可以被设置成具有动态变化的限幅值，以选择性地根据是否存在或者不存在一个或者多个电压崩溃状况来限制有功功率指令信号308的大小。更具体而言，例如，当在没有检测到任何电压崩溃状况时，该有功功率修正单元302可以发送修正信号304给该限幅元件357，使其被设置成具有相对较大的第一限幅值，从而该有功功率指令信号308可以在不被作任何改变的情况下正常通过该限幅元件357。另一方面，当至少一个电压崩溃状况被检测到时，该有功功率修正单元302可以发送更新的修正信号304，以使其被设置成具有相对较小的第二限幅值。此时，该有功功率功率指令信号308达到或者超过该第二限幅值，从而该限幅元件357提供限制的有功功率指令信号359，并将其与有功功率反馈信号306进行结合，以得到有功功率差值信号312。因此，通过这种实施方式，也可以将该变流器装置326输出的有功功率调节成具有与该限制的有功功率功率指令信号359相对应的较低的有功功率数值，从而有助于消除或者减轻电压崩溃状况。

接下来，请参阅图11，其所示为在检测到至少一个电压崩溃状况时在图1或者图2中的控制器30，116执行的一种可能的控制算法320的详细模块示意图，并且通过执行该控制算法320，可以改变或者降低该变流器装置14，108所输出的有功功率。更具体而言，如图11所示，该控制算法320可以包括相位角修正单元311，其被配置成根据从判断单元252(请参阅图3和图6-8)接收到的第一标志信号254产生相位角修正信号328。该相位角修正信号328被提供给修正单元337，以被用来修正正常的相位角参考信号316。在一种实施方式中，该修正单元337可以包括限幅元件305，该限幅元件305可以被设置成具有动态可变的限幅值，以用来选择性地根据是否存在或者不存在一个或者多个电压崩溃状况对正常相位角参考信号316进行限制。更具体而言，当至少一个电压崩溃状况被检测到时，该相位角修正单元311发送相位角修正信号328给该限幅元件305，以使其被设置成具有相对较小的限幅值，从而通过其限幅作用，可以提供修正的相位角参考信号332。在其他实施方式中，该修正单元337也可以使用计算单元例如求和元件，来修正该正常的相位角指令信号316。该修正后的相位角参考信号332与电压幅值参考信号322一起被该调制单元318用来产生控制信号例如开关信号324。该控制信号或者开关信号324被提供给该变流器装置326(例如，图2所示的网侧变流器108)，以使得由该变流器装置326提供的有功功率被降低到比正常有功功率要低的数值。通过将有功功率从较高的数值降低到较低的数值，可以将该能量转换系统10，100从第一状态切换到第二状态，并且在该第一状态下，无功功率随电压作非单调性变化，而在第二状态下，无功功率随电压作单调性变化。因此，能量转换系统10，100所遇到的一个或者多个电压崩溃状况可以被避免或者减轻。

请进一步参阅图11，在一些实施方式中，在作用该相位角修正信号328，以降低有功功率时，该控制算法320可以选择性地包括下沉单元(droop unit)323，该下沉单元323被用来防止在作用相位角修正信号328后，输出的有功功率被调节回与正常有功功率指令信号308相对应的数值。在图示的实施方式中，该下沉单元323可以包括第一计算单元325，该第一计算单元325将正常相位角参考信号316与修正后的相位角参考信号332相减，以得到相位角偏差信号327。该相位角偏差信号327被选择性地提供给增益单元329(也可以为比例积分调节器)中，以据此产生下沉补偿信号或者有功功率补偿信号331。该有功功率补偿信号331被进一步提供给第二计算单元333，该第二计算单元333将有功功率偏差信号312与该有功功率补偿信号331相减，以得到修正后的有功功率偏差信号335。因此，通过此种方式，在根据检测到的电压崩溃状况对相位角参考信号作修正后，还对有功功率指令信号进行修正，这样有助于将输出的有功功率在发生电压崩溃状况后维持在降低后的数值，从而可以避免或者减轻电压崩溃状况。

请进一步参阅图11，当该能量转换系统10，100没有发生或者将不会发生任何电压崩溃状况时，并且在检测到当前的系统状态为处于有功限制输出的状态时，该相位角修正单元311可以根据该判断单元252提供的第二标志信号255而被关闭。因此，该相位角修正单元311可以停止提供相位角参考信号328给该计算单元305。从而，该能量转换系统10，100可以在运行时提供正常的有功功率输出或者非限制的有功功率输出，其对应正常的有功功率指令信号。此外，在一些实施方式中，在从限制性有功功率输出状态切换到非限制性有功功率输出状态时，还可以作用斜坡信号，以将修正后的相位角参考信号逐渐切换到正常的相位角参考信号，从而可以维持系统稳定可靠的运行。

接下来，请参阅图12，其所示为在检测到至少一个电压崩溃状况时在图1或者图2中的控制器30，116执行的一种可能的控制算法330的详细模块示意图，并且通过执行该控制算法330，可以改变或者降低该变流器装置14，108所输出的有功功率。更具体而言，如图12所示，该控制算法330可以包括直流电压修正单元313，其被控制成根据所接收到的表示能量转换系统10，100正遇到或者将遇到至少一个电压崩溃状况的第一标志信号254来产生直流电压修正信号334。该直流电压修正信号334被提供给指令调节单元341，例如，求和元件342，其可以将直流电压修正信号334和直流电压指令信号336的和与该直流电压反馈信号338相减，以得到直流电压偏差信号344。在其他实施方式中，该指令调节单元341也可以包括限幅元件，例如与图10所示的限幅元件357相类似，其可以被设置成具有动态变化的限幅值，以根据是否存在或者不存在一个或者多个电压崩溃状况对直流电压指令信号336进行限制。

该直流电压偏差信号344被进一步提供给直流电压调节单元346，该直流电压调节单元346至少根据该直流电压偏差信号344产生相位角参考信号348。该相位角参考信号348与电压幅值参考信号322一起被该调制单元318用来产生控制信号例如开关信号324。该控制信号或者开关信号324被提供给该变流器装置326(例如，图2所示的网侧变流器108)，以使得由该变流器装置326提供的有功功率被降低到比正常有功功率要低的数值。通过将有功功率从较高的数值降低到较低的数值，可以将该能量转换系统10，100从第一状态切换到第二状态，并且在该第一状态下，无功功率随电压作非单调性变化，而在第二状态下，无功功率随电压作单调性变化。因此，能量转换系统10，100所遇到的一个或者多个电压崩溃状况可以被避免或者减轻。

请进一步参阅图12，当该能量转换系统10，100没有发生或者将不会发生任何电压崩溃状况时，并且在检测到当前的系统状态为处于有功限制输出的状态时，该直流电压修正单元313可以根据该判断单元252提供的第二标志信号255而被关闭。因此，该直流电压修正单元313可以停止提供直流电压修正信号334给该计算单元342，。此外，在一些实施方式中，在从限制性有功功率输出状态切换到非限制性有功功率输出状态过程中，还可以作用斜坡信号，以将修正后的直流电压指令信号逐渐切换到正常的直流电压指令信号，从而可以逐渐将变流器装置14，108输出的有功功率增加到正常的有功功率数值，以维持系统稳定可靠的运行。

接下来，请参阅图13，其所示为在检测到至少一个电压崩溃状况时在图1或者图2中的控制器30，116执行的一种可能的控制算法340的详细模块示意图，并且通过执行该控制算法340，可以改变或者降低该变流器装置14，108所输出的有功功率。如图13所示，该控制算法340可以包括相位角修正单元315，其被配置成根据从判断单元252(请参阅图3和图6-8)接收到的第一标志信号254产生相位角修正信号352。该相位角修正信号352被提供给修正单元339，以被用来修正正常的相位角参考信号348。在一种实施方式中，该修正单元339可以包括限幅元件354，该限幅元件354可以被设置有动态可变的限幅值，以用来选择性地根据是否存在或者不存在一个或者多个电压崩溃状况对正常相位角参考信号348进行限制。更具体而言，当至少一个电压崩溃状况被检测到时，该相位角修正单元315发送相位角修正信号352给该限幅元件354，以使其被设置成具有相对较小的限幅值，从而通过其限幅作用，可以提供修正的相位角参考信号356。在其他实施方式中，该修正单元339也可以使用计算单元例如求和元件，来修正该正常的相位角指令信号348。该修正后的相位角参考信号356与电压幅值参考信号322一起被该调制单元318用来产生控制信号例如开关信号324。该控制信号或者开关信号324被提供给该变流器装置326(例如，图2所示的网侧变流器108)，以使得由该变流器装置326提供的有功功率被降低到比正常有功功率要低的数值。通过将有功功率从较高的数值降低到较低的数值，可以将该能量转换系统10，100从第一状态切换到第二状态，并且在该第一状态下，无功功率随电压作非单调性变化，而在第二状态下，无功功率随电压作单调性变化。因此，能量转换系统10，100所遇到的一个或者多个电压崩溃状况可以被避免或者减轻。

请进一步参阅图13，在一些实施方式中，基于与上文结合图11所描述的实施例相类似的理由，在作用该相位角修正信号352以降低有功功率时，该控制算法340可以选择性地包括下沉单元343，该下沉单元343被用来防止在作用相位角修正信号352后，输出的有功功率被调节回与正常直流电压指令信号334相对应的数值。在图示的实施方式中，该下沉单元343可以包括第一计算单元345，该第一计算单元345将正常相位角参考信号348与修正后的相位角参考信号356相减，以得到相位角偏差信号347。该相位角偏差信号347被选择性地提供给增益单元349(也可以为比例积分调节器)中，以据此产生下沉补偿信号或者直流电压补偿信号351。该直流电压补偿信号351被进一步提供给第二计算单元353，该第二计算单元353将直流电压偏差信号336与该直流电压补偿信号351相减，以得到修正后的直流电压偏差信号355。因此，通过此种方式，在根据检测到的电压崩溃状况对相位角参考信号作修正后，还对直流电压指令信号进行修正，这样有助于将输出的有功功率在发生电压崩溃状况后维持在降低后的数值，从而可以避免或者减轻电压崩溃状况。

请进一步参阅图13，当该能量转换系统10，100没有发生或者将不会发生任何电压崩溃状况时，并且在检测到当前的系统状态为处于有功限制输出的状态时，该相位角修正单元315可以根据该判断单元252提供的第二标志信号255而被关闭。因此，该相位角修正单元315可以停止提供相位角参考信号352给该限幅元件354。从而，该能量转换系统10，100可以在运行时提供正常的有功功率输出或者非限制的有功功率输出，其对应直流电压指令信号。此外，在一些实施方式中，在从限制性有功功率输出状态切换到非限制性有功功率输出状态时，还可以作用斜坡信号，以将修正后的相位角参考信号逐渐切换到正常的相位角参考信号，从而可以维持系统稳定可靠的运行。

接下来，请参阅图14，其所示为在检测到至少一个电压崩溃状况时在图1或者图2中的控制器30，116执行的一种可能的控制算法350的详细模块示意图，并且通过执行该控制算法350，可以改变或者降低该变流器装置14，108所输出的有功功率。特别地，图14所示的控制算法350被设计成具有电流源控制架构。在此提及的“电流源控制架构”是指在一种具体的实施方式中其主要的控制变量包括交流侧电流幅值指令之相关控制机制。

如图14所示，该控制算法350可以包括有功功率修正单元317，第一计算单元303，有功功率调节单元358，第二计算单元366，d轴电流调节单元372以及调制单元318。在一种实施方式中，该有功功率修正单元317被配置成根据从判断单元252接收到的第一标志信号254，产生有功功率修正信号304。在一些特定的实施方式中，该有功功率修正信号304可以通过将上文结合图3和图6-7所描述的无功功率变化信号238和电压幅值变化信号248的乘积所作的积分而得到。在其他实施方式中，该有功功率修正信号304也可以通过将上文结合图8所描述的q轴电流变化信号294和电压幅值变化信号248的乘积所作的积分而得到。该有功功率修正信号304被提供给指令调节单元345，例如第一求和元件303，该第一求和元件303将有功功率修正信号304和有功功率指令信号308求和后，再与有功功率反馈信号306相减，以得到有功功率偏差信号312。在其他实施方式中，该指令调节单元345可以包括限幅元件，例如与上文结合图10所述的限幅元件357相类似，其可以被设置成具有动态变化的限幅值，以根据是否存在或者不存在一个或者多个电压崩溃状况来对有功功率指令信号306进行限制。

该有功功率偏差信号312被提供给有功功率调节单元358，该有功功率调节单元358至少根据该有功功率偏差信号312产生d轴电流指令信号362。该d轴电流指令信号362进一步被供给第二求和元件366，该第二求和元件366通过将d轴电流指令信号362与d轴电流反馈信号364相减，以得到d轴电流偏差信号368。该d轴电流偏差信号368被提供给d轴电流调节单元372，该d轴电流调节单元372至少根据该d轴电流偏差信号368产生d轴电压指令信号374。该d轴电压指令信号374与q轴电压指令信号一起被该调制单元318用来产生控制信号例如开关信号324。该控制信号或者开关信号324被提供给该变流器装置326(例如，图2所示的网侧变流器108)，以使得由该变流器装置326提供的有功功率被降低到比正常有功功率要低的数值。通过将有功功率从较高的数值降低到较低的数值，可以将该能量转换系统10，100从第一状态切换到第二状态，并且在该第一状态下，无功功率随电压作非单调性变化，而在第二状态下，无功功率随电压作单调性变化。因此，能量转换系统10，100所遇到的一个或者多个电压崩溃状况可以被避免或者减轻。

请进一步参阅图14，在一些情形下，例如，当该能量转换系统10，100没有发生或者将不会发生任何电压崩溃状况时，并且在检测到当前的系统状态为处于有功限制输出的状态时，该有功功率修正单元317可以根据该判断单元252提供的第二标志信号255而被关闭。因此，该有功功率修正单元317可以停止提供有功功率修正信号304给该第一求和元件303。从而，该能量转换系统10，100可以在运行时提供正常的有功功率输出或者非限制的有功功率输出，其对应正常的有功功率指令信号308。此外，在一些实施方式中，在从限制性有功功率输出状态切换到非限制性有功功率输出状态时，还可以作用斜坡信号，以将修正后的有功功率指令信号逐渐切换到正常的有功功率指令信号，从而可以维持系统稳定可靠的运行，并且可以提升系统的运行效率。

图15所示为在检测到至少一个电压崩溃状况时在图1或者图2中的控制器30，116执行的一种可能的控制算法360的详细模块示意图，并且通过执行该控制算法360，可以改变或者降低该变流器装置14，108所输出的有功功率。如图15所示，该控制算法360可以包括d轴电流修正单元319，该d轴电流修正单元319被配置成根据从判断单元252(请参阅图3和图6-8)接收到的第一标志信号254产生d轴电流修正信号378。该d轴电流修正信号378被提供给修正单元361，以被用来修正d轴电流指令信号362。在一种实施方式中，该修正单元361可以包括限幅元件382，该限幅元件382可以被设置成具有动态可变的限幅值，以用来选择性地根据是否存在或者不存在一个或者多个电压崩溃状况对d轴电流指令信号362进行限制。更具体而言，当至少一个电压崩溃状况被检测到时，该d轴电流修正单元319发送d轴电流修正信号378给该限幅元件382，以使其被设置成具有相对较小的限幅值，从而通过其限幅作用，可以提供修正的d轴电流指令信号386。在其他实施方式中，该修正单元361也可以使用计算单元例如求和元件，来修正该d轴电流指令信号362。该修正后的d轴电流指令信号362被d轴电流调节单元372用来产生d轴电压指令信号374，该d轴电压指令信号374被进一步提供给调制单元318，以用来产生控制信号例如开关信号324。该控制信号或者开关信号324被提供给该变流器装置326(例如，图2所示的网侧变流器108)，以使得由该变流器装置326提供的有功功率被降低到比正常有功功率要低的数值。通过将有功功率从较高的数值降低到较低的数值，可以将该能量转换系统10，100从第一状态切换到第二状态，并且在该第一状态下，无功功率随电压作非单调性变化，而在第二状态下，无功功率随电压作单调性变化。因此，能量转换系统10，100所遇到的一个或者多个电压崩溃状况可以被避免或者减轻。

请进一步参阅图15，在一些实施方式中，基于与上文结合图11和图13所描述的实施例相类似的理由，在作用该d轴电流修正信号378，以降低有功功率时，该控制算法360可以选择性地包括下沉单元363，该下沉单元363被用来防止在作用d轴电流修正信号378后，输出的有功功率被调节回与正常有功功率指令信号304相对应的数值。在图示的实施方式中，该下沉单元363可以包括第一计算单元365，该第一计算单元365将正常d轴电流指令信号362与修正后的d轴电流指令信号386相减，以得到d轴电流偏差信号367。该d轴电流偏差信号367被选择性地提供给增益单元369(也可以为比例积分调节器)，以据此产生下沉补偿信号或者有功功率补偿信号371。该有功功率补偿信号371被进一步提供给第二计算单元373，该第二计算单元373将有功功率偏差信号312与该有功功率补偿信号371相减，以得到修正后的有功功率偏差信号375。因此，通过此种方式，在根据检测到的电压崩溃状况对d轴电流指令信号作修正后，还对有功功率指令信号进行修正，这样有助于将输出的有功功率在发生电压崩溃状况后维持在降低后的数值，从而可以避免或者减轻电压崩溃状况。

请进一步参阅图15，当该能量转换系统10，100没有发生或者将不会发生任何电压崩溃状况时，并且在检测到当前的系统状态为处于有功限制输出的状态时，该d轴电流修正单元319可以根据该判断单元252提供的第二标志信号255而被关闭。因此，该d轴电流修正单元319可以停止提供d轴电流修正信号378给该限幅元件382。从而，该能量转换系统10，100可以在运行时提供正常的有功功率输出或者非限制的有功功率输出，其对应有功功率指令信号304。此外，在一些实施方式中，在从限制性有功功率输出状态切换到非限制性有功功率输出状态时，还可以作用斜坡信号，以将修正后的d轴电流指令信号逐渐切换到正常的d轴电流指令信号，从而可以维持系统稳定可靠的运行。

图17所示为电压崩溃状况检测方法4000的一种实施方式的流程图。该方法4000可以编程为程序指令或者计算机软件，并保存在可以被电脑或者处理器读取的存储介质上。当该程序指令被电脑或者处理器执行时，可以实现如流程图所示的各个步骤。可以理解，电脑可读的介质可以包括易失性的和非易失性的，以任何方法或者技术实现的可移动的以及非可移动的介质。更具体言之，电脑可读的介质包括但不限于随机访问存储器，只读存储器，电可擦只读存储器，闪存存储器，或者其他技术的存储器，光盘只读存储器，数字化光盘存储器，或者其他形式的光学存储器，磁带盒，磁带，磁碟，或者其他形式的磁性存储器，以及任何其他形式的可以被用来存储能被指令执行系统访问的预定信息的存储介质。

在一种实施方式中，该方法4000可以从步骤4002开始执行，在执行步骤4002时，获得第一电参数变化值。在一种实施方式中，该第一电参数变化值包括无功功率变化值，其可以至少由在d-q坐标系下变换得到的电压和电流分量信号进行计算得到。在其他实施方式中，第一电参数变化值也可以包括q轴电流变化值，其可以将三相电流反馈信号变化到d-q坐标系下而得到。

在步骤4004中，该方法4000继续执行，以获得第二电参数变化值。在一种实施方式中，该第二电参数变化值可以为电压幅值变化值。该电压幅值变化值可以至少基于三相交流电压信号变换到d-q坐标系下的d轴电压信号和q轴电压信号计算而得到。

在步骤4006中，执行一个判定动作，以通过考察该获得的第一电参数变化值和第二电参数变化值之间是否满足特定的关系，来判定该能量转换系统10，100是否发生或者将发生一个或者多个电压崩溃状况。在一种实施方式中，如上文所描述的关系式(1)可以用来判定无功功率是否随着电压幅值作非单调性地变化。如果该关系式(1)的判定结果为真，也即至少发生或者将发生一个或者多个电压崩溃状况，该流程转向步骤4008执行。如果该关系式(1)的判定结果为假，也即没有发生任何电压崩溃状况或者电压崩溃状况已经消失，该流程转向步骤4011执行。在其他实施方式中，也可以使用如上文所描述的关系式(2)判断q轴无功电流是否随着电压幅值作非单调性的变化，从而来判定能量转换系统10，100是否发生后者将发生一个或者多个电压崩溃状况。

在步骤4008中，在判定出已经发生或者将发生一个或者多个电压崩溃状况之后，产生至少一个修正信号。在一种实施方式中，该至少一个修正信号包括但不限于，有功功率修正信号，相位角修正信号，直流电压修正信号以及d轴电流修正信号。在一些特定的实施方式中，该修正信号可以通过将该无功功率变化信号和电压幅值变化信号二者乘积进行积分而得到。在其他实施方式中，该修正信号也可以通过将q轴电流变化信号和电压幅值变化信号二者乘积进行积分而得到。

在步骤4012中，上述产生的至少一个修正信号被作用，以改变变流器装置输出的有功功率的数值。举例而言，在一种实施方式中，该有功功率修正信号可以被作用成对正常的有功功率指令信号进行修正，从而使得该变流器装置输出的有功功率的数值被降低到小于正常有功功率值。如上文所描述，通过限制有功功率的输出，有助于将该能量转换系统10，100从第一状态切换到第二状态，并且在该第一状态下，无功功率随电压幅值作非单调性变化，而在第二状态下，无功功率随电压幅值作单调性变化。维持输出无功功率和电压幅值的单调性变化关系可以使得电压得到可靠的控制。因此，能量转换系统10，100所遇到的一个或者多个电压崩溃状况可以被避免或者减轻。

在步骤4011中，紧跟着上面在步骤4006中所作的否定判定结果，也即没有任何电压崩溃状况发生或者将发生在该能量转换系统，进一步执行另外一个判定动作，以判定此时该能量转换系统是否处于限制的有功功率输出状态。更具体而言，判定该变流器装置实际输出的有功功率数值是否小于正常的有功功率数值。如果该判定结构为真，也即该能量转换系统正工作在限制有功功率输出状态，或者该实际输出的有功功率小于该正常的有功功率值，该流程转向步骤4014执行。反之，如果其判定结果为假，也即该能量转换系统工作在非限制的有功功率输出状态，或者该实际输出的有功功率等于该正常的有功功率值，该流程返回步骤4002执行。

在步骤4014中，该方法4000可以选择性地执行，以产生斜坡信号(rampsignal)，该斜坡信号被用来将修正后的指令信号(或者处于故障或者电压崩溃状况下的指令信号)逐渐调节回正常的指令信号(也即没有故障或者没有电压崩溃状况下的指令信号)，以确保系统可靠稳定的运行。在其他实施方式中，该产生斜坡信号的步骤也可以被省略。在此情形下，与限制有功功率输出相对应的修正后的指令信号可以被快速地调节回与正常有功功率输出值相对应的正常的指令信号。

在步骤4016中，该方法4000可选择性地继续执行，作用该斜坡信号，以使得变流器装置输出的有功功率被调节回正常的有功功率值。通过将能量转换系统运作在正常的有功功率输出状态，可以最大化能量转换系统输出的有功功率，以提升整个系统的效率。

如图17所描述的方法4000可以通过多种方法进行变更。举例而言，在一些实施方式中，在作用修正信号以降低变流器装置输出的有功功率值之后，该方法4000可以选择性地执行另外一个步骤，使用下沉单元来对指令信号，例如有功功率指令信号或者直流电压指令信号进行补偿，从可以避免在发生电压崩溃状况的过程中，降低后的有功功率又被调节会正常的有功功率值。

图18所示为另一种实施方式的电压崩溃状况检测方法5000的流程图，该方法5000也可以被图1或者图2所示的能量转换系统10，100执行，以检测一个或者多个电压崩溃状况，并作相应的控制。图18所示的方法5000具有与图17所示的方法4000相同或者相类似的步骤，因此，方法5000中以与方法4000相同标号标示的步骤在此不作详细描述。

更具体而言，在图18所示的实施方式中，该方法5000可以选择性地包括步骤4005，该步骤4005在判断出系统正发生或者将发生一个或者多个电压崩溃状况后执行。在步骤4005中，执行重置步骤，以将某时间积分值置为零。在此提及的时间积分值用来测量系统遇到的电压崩溃状况消失后所持续的时间范围值。

此外，该方法5000还可选地包括步骤4007，该步骤4007在判断出系统没有遇到任何电压崩溃状况后执行。在步骤4007中，对时间值进行积分或者累加，以显示没有任何电压崩溃状况或者电压崩溃状况消失后所持续的时间。

在步骤4009中，该方法5000继续执行另外一个判定动作，以判定该时间积分值是否达到预设的时间阈值。如果该判定结果为真，该流程转向步骤4011执行，以判定该能量转换系统是否工作在限制有功功率输出的状态。如果该步骤4009的判定结果为假，该流程返回步骤4002执行，以重复获得第一电参数变化值和第二电参数变化值等步骤，并通过更新的电参数变化值来判定是否发生一个或者多个电压崩溃状况。可以理解的是，通过设置预设的时间阈值来触发恢复过程是有利的，因为对至少一个电压崩溃状况已经消失所作的误判可以被避免，因此，由此而引发的非期望的恢复过程可以被避免，从而有助于维持系统的稳定。

虽然结合特定的实施方式对本发明进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于涵盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。

Claims (10)

1.一种能量转换系统，其特征在于：该能量转换系统包括变流器装置和变流器控制器；该变流器装置被配置成用于将能量源提供的输入能量转换成输出能量，该输出能量包括有功功率和无功功率；该变流器控制器与该变流器装置连接，该变流器控制器被配置成用于调节该变流器装置输出的有功功率和无功功率的大小；该变流器控制器包括电压崩溃检测模块，该电压崩溃检测模块被配置成用于检测该能量转换系统在运行时是否存在至少一个电压崩溃状况。

2.如权利要求1所述的能量转换系统，其特征在于：该电压崩溃检测模块还被配置成通过检测该变流器装置输出的无功功率和交流电压之间的关系来确定该至少一个电压崩溃状况是否存在；该电压崩溃检测模块检测到该输出无功功率随该输出交流电压呈非单调变化时，该电压崩溃检测模块提供第一标志信号以提示该至少一个电压崩溃状况存在。

3.如权利要求2所述的能量转换系统，其特征在于：该电压崩溃检测模块检测到该至少一个电压崩溃状况时，该变流器控制器还被配置成发送控制信号给该变流器装置，以使得该变流器装置在该控制信号的作用下将该变流器装置输出的有功功率从正常有功功率值降低到比该正常有功功率值小的数值。

4.如权利要求2所述的能量转换系统，其特征在于：该控制器还被配置成在该电压崩溃检测模块没有检测到该至少一个电压崩溃状况时，发送更新的控制信号给该变流器装置，以使得该变流器装置在该更新的控制信号的作用下输出正常有功功率值。

5.一种用于检测与能量转换系统运行相关的至少一个电压崩溃状况的方法，其特征在于：该方法至少包括如下步骤：

获得与该能量转换系统的变流器装置输出的无功功率相关的第一电参数；

获得与该能量转换系统的变流器装置输出的电压相关的第二电参数；

通过判定该获得的第一电参数和该第二电参数之间的关系来检测该电压崩溃状况；以及

在检测到该至少一个电压崩溃状况时，降低该变流器装置输出的有功功率。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：其中，该检测电压崩溃状况的步骤还包括如下步骤：

经判定该获得的第一电参数随该获得的第二电参数呈非单调变化时，提供第一标志信号以表示该至少一个电压崩溃状况被检测到；以及

经判定该获得第一电参数随该获得的第二电参数呈单调变化时，提供第二标志信号以表示没有该电压崩溃状况被检测到。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于：该方法还包括如下步骤：

在降低该变流器装置输出的有功功率之后，根据没有该电压崩溃状况被检测到的决定产生斜坡信号；以及

作用该斜坡信号以使得该变流器装置输出的有功功率的数值逐渐被返回正常的有功功率数值。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：该方法还包括如下步骤：

判定该没有电压崩溃状况被检测到的持续时间范围是否达到预设的时间范围值；以及

在该没有电压崩溃状况被检测到的持续时间范围达到该预设的时间范围值时产生该斜坡信号。

9.一种光伏能量转换系统，该光伏能量转换系统可以和电网连接，其特征在于：该光伏能量转换系统包括光伏变流器以及光伏控制器；该光伏控制器被配置成用于检测该光伏能量转换系统是否正经历或者将经历电压崩溃状况，在没有检测到电压崩溃状况时提供第一控制信号，并在检测到至少一个电压崩溃状况时提供第二控制信号；该光伏变流器与该光伏控制器连接，该光伏变流器被配置成根据该第一控制信号提供第一有功功率，该光伏变流器还被配置成根据该第二控制信号提供第二有功功率，并且，该第二有功功率小于该第一有功功率。

10.如权利要求9所述的光伏能量转换系统，其特征在于：该光伏控制器包括电压崩溃状况检测模块，该电压崩溃状况检测模块用于获取该光伏变流器输出的反馈无功功率信号和反馈交流电压信号，用于判定该反馈无功功率信号和该反馈交流电压信号之间的关系，并用于在该反馈无功功率信号随该反馈交流电压信号呈非单调变化时，提供标志信号以表示该至少一个电压崩溃状况被检测到。