CN104167939A - 一种用于调制变流器的方法及装置 - Google Patents

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CN104167939A CN201410438831.7A CN201410438831A CN104167939A CN 104167939 A CN104167939 A CN 104167939A CN 201410438831 A CN201410438831 A CN 201410438831A CN 104167939 A CN104167939 A CN 104167939A
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Abstract

本发明提供了一种用于调制变流器的方法及装置,该用于调整变流器的方法包括:根据变流器的三相交流电压、三相交流电流、直流电压及直流电压给定值获取第一电压量;获取变流器的电能质量参数与变流器所在系统的系统损耗参数;根据电能质量参数与系统损耗参数获取用于调制变流器的自适应系数;根据自适应系数与第一电压量获取第二电压量,通过第二电压量调制变流器。本发明实施例可以而灵活地调整变流器中的开关损耗,在兼顾变流器运行性能的同时提高了调整最小开关损耗的灵活性和实用性;此外,由于本发明实施例兼顾电能质量及系统损耗调制变流器,从而能够提升整体发电量,具有巨大的理论、工程价值。

Description

一种用于调制变流器的方法及装置
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域,尤其涉及一种用于调制变流器的方法及装置。
背景技术
现有技术中,为了降低变流器中的开关损耗以及系统损耗,通过修正三相电网输出指令参考电压的脉冲作用时间,从而驱动三电平整流器。发明人在实现本发明的过程中发现,通过该种修正三相电网输出指令参考电压的脉冲作用时间的方法,是一种不连续调制方法,在三电平整流器的实际应用中,由于调制开关缺乏灵活性而加剧直流侧的电压波动,进一步降低交流侧的波形质量。
发明内容
本发明实施例提供了一种用于调制变流器的方法及装置,可以灵活地调整变流器中的开关损耗,解决了最小开关损耗的灵活性和实用性的问题。
本发明实施例采用如下技术方案:
一种用于调制变流器的方法,该用于调制变流器的方法包括如下步骤:
根据所述变流器的三相交流电压、三相交流电流、直流电压及直流电压给定值获取第一电压量;
获取所述变流器的电能质量参数与所述变流器所在系统的系统损耗参数;
根据所述电能质量参数及所述系统损耗参数获取用于调制所述变流器的自适应系数;
根据所述自适应系数与所述第一电压量获取第二电压量,以通过所述第二电压量调制所述变流器。
一种用于调制变流器的装置,该用于调制变流器的装置包括:
第一获取模块,用于根据所述变流器的三相交流电压、三相交流电流、直流电压及直流电压给定值获取第一电压量;
第二获取模块,用于获取所述变流器的电能质量参数与所述变流器所在系统的系统损耗参数;
第三获取模块,用于根据所述电能质量参数及所述系统损耗参数获取用于调制所述变流器的自适应系数;
第四获取模块,用于根据所述自适应系数与所述第一电压量获取第二电压量,以通过所述第二电压量调制所述变流器。
本发明实施例提供的用于调制变流器的方法及装置,由于自适应系数结合了电能质量参数与变流器的系统损耗参数,因此根据自适应系数与系统损耗参数能够对第二电压量进行优化,从而灵活地调整变流器中的开关损耗,在兼顾变流器运行性能的同时提高了调整最小开关损耗的灵活性和实用性;此外,由于本发明实施例兼顾电能质量及系统损耗调制变流器,从而能够提升整体发电量,具有巨大的理论、工程价值。
附图说明
图1为本发明一个实施例提供的用于调制变流器的方法的流程示意图。
图2为本发明又一个实施例提供的用于调制变流器的方法的流程示意图。
图3为本发明一个实施例提供的用于调制变流器的装置的结构示意图。
图4为本发明又一个实施例提供的用于调制变流器的装置的结构示意图。
图5为图4所示实施例中的第三获取模块的一个结构示意图。
图6为本发明一个实施例提供的用于调制变流器的系统的结构示意图。
图7为本发明实施例所适用的电路系统的结构示意图。
图8为图7所示电路系统中a点相对d点的电压波形图。
图9为图7所示电路系统中使能前后三相电流的THD波形图。
图10为图7所示电路系统中使能前后三相电压的THD波形图。
图11为图7所示电路系统中使能前后35kV侧三相电流的波形图。
图12为图7所示电路系统中使能前后35kV侧三相电压的波形图。
附图标号说明:
31-第一获取模块;32-第二获取模块;33-第三获取模块;331-第一获取单元;332-第一确定单元;333-计算单元;334-第二确定单元;34-第四获取模块;35-接收模块;51-延时器;52-开关;60-变流器;61-三相电流传感器;62-三相电压传感器;63-直流电压传感器;64-用于调制变流器的装置;71-三相电网;72-变压器;73-电容器组;741-三相电流传感器;742-三相电压传感器;75-三相电抗器;76-直流电压传感器;77-直流母线电容;78-直流负载;79-脉冲调制模块;80-主控系统。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例提供的用于调制变流器的方法、装置及系统进行详细描述。
图1为本发明一个实施例提供的用于调制变流器的方法的流程示意图;如图1所示,本发明实施例中的用于调制变流器的方法包括如下步骤:
步骤101:根据变流器的三相交流电压、三相交流电流、直流电压及直流电压给定值获取第一电压量。
步骤102:获取变流器的电能质量参数与变流器的系统损耗参数。
步骤103:根据该电能质量参数及该系统损耗参数获取用于调制变流器的自适应系数。
步骤104:根据自适应系数与第一电压量获取第二电压量,通过该第二电压量调制变流器。
本发明实施例提供的用于调制变流器的方法,由于自适应系数结合了电能质量参数与变流器的系统损耗参数,因此根据自适应系数与系统损耗参数能够对第二电压量进行优化,从而灵活地调整变流器中的开关损耗,在兼顾变流器运行性能的同时提高了调整最小开关损耗的灵活性和实用性;此外,由于本发明实施例兼顾电能质量及系统损耗调制变流器,从而能够提升整体发电量,具有巨大的理论、工程价值。
图2为本发明又一个实施例提供的用于调制变流器的方法的流程示意图;如图2所示,本发明实施例中的用于调制变流器的方法包括如下步骤:
步骤201:根据变流器的三相交流电压、三相交流电流、直流电压及直流电压给定值获取第一电压量。
其中,在步骤201中,可以通过闭环控制的方法得到第一电压量,闭环控制的方法参见如下等式:
Vref=Vabc+kp1(1+1/Ti1s)[kp2(1+1/Ti2s)(Vdcref-Vdc)-Iabc];
其中,Vref表示第一电压量,Vabc表示三相交流电压,Iabc表示三相交流电流,Vdc表示直流电压,Vdcref表示直流电压给定值(该值由具体设备运行情况设定,为预先设置好的电压值),kp1与Ti1表示电流闭环的调节参数,kp2与Ti2表示电压闭环的调节参数,s表示拉普拉斯变换的复变量。
步骤202:根据三相交流电流获取三相交流电流的总谐波畸变率。
其中,在步骤202中,通过如下等式计算得到总谐波畸变率:
THD I = Σ I = 2 ∞ I n 2 I 1 ;
其中,THDI表示电流总谐波畸变率,In表示第n次谐波电流有效值;I1表示基波电流有效值。
步骤203:根据总谐波畸变率确定电能质量参数。
其中,在步骤203中,可以确定总谐波畸变率是否大于或者等于第一预设阈值;例如,第一预设阈值为4%,若THDI<4%,则ΔKopt1(k+1)=ΔKopt1(k)+ΔKopt1_set得到电能质量参数;若THDI≥4%,ΔKopt1(k+1)=0得到电能质量参数;其中,ΔKopt1(k+1)和ΔKopt1(k)分别表示下一拍和当前拍电能质量参数ΔKopt1的输出值,第一预设增量ΔKopt1_set表示电能质量参数ΔKopt1的预设增量,第一预设增量ΔKopt1_set具体可以依据电路中各电路元器件的参数来确定。本发明实施例仅以步骤202和步骤203通过电流来获取电能质量参数作为示例性说明,本领域技术人员可以理解的是,电能质量参数包括但不限于:三相交流电流的总谐波畸变率、三相交流电压的总谐波畸变率、三相交流电压的不平衡度、三相交流电流的不平衡度、三相交流电压的频率偏差、直流电压的偏差,从而通过上述参量都可以得到电能质量评估增量ΔKopt1。例如,可以通过三相交流电压获取三相交流电压的总谐波畸变率:
THD V = &Sigma; v = 2 &infin; V n 2 V 1 ;
从而进一步通过与上述步骤203类似的方式根据三相交流电压的总谐波畸变率确定电能质量参数。
步骤204:根据三相交流电流以及变流器所在系统的系统内阻计算变流器的系统损耗相对值。
其中,在步骤204中,通过如下等式计算得到系统损耗相对值:
P sh = I mkabc 2 R nzmk + I abc 2 R nzL P rate &times; 100 % ;
其中,Imkabc表示流经变流器的电流、Iabc表示三相交流电流,Rnzmk表示变流器的内阻,RnzL表示与变流器相连接的电抗器的内阻,系统内阻包括变流器的内阻与电抗器的内阻。
本发明实施例仅以步骤204通过电流与系统内阻计算变流器的系统损耗相对值作为示例性说明,本领域技术人员可以理解的是,电能质量参数的获取方式可以有多种方式,例如,通过系统电压降与系统电阻获取到系统损耗相对值,此处不再赘述,本发明实施例并不能形成对本发明实施例的限制。
步骤205:根据系统损耗相对值确定系统损耗参数。
其中,步骤205中,具体可以先确定系统损耗相对值是否大于或者等于第二预设阈值;例如,第二预设阈值为2%,若Psh>2%,则ΔKopt2(k+1)=ΔKopt2(k)+ΔKopt2_set,若Psh≤2%,得到系统损耗参数;若否,则通过等式则ΔKopt2(k+1)=ΔKopt2(k);其中,ΔKopt2(k+1)和ΔKopt2(k)分别表示下一拍和当前拍系统损耗参数ΔKopt2的输出值,第二预设增量ΔKopt2_set表示系统损耗参数ΔKopt2的预设增量,第二预设增量ΔKopt2_set具体可以依据电路中各电路元器件的参数来确定。
步骤206:接收来自主控系统的主控运行指令,其中,该主控运行指令中携带有驱动使能信号。
步骤207:根据接收到的驱动使能信号、变流器的电能质量参数及变流器的系统损耗参数获取用于调制变流器的自适应系数。
其中,在步骤207中,可以通过如下等式计算得到自适应系数:
Kopt(k)=kzkSzk+(1-kzk)[Kopt(k-1)+ΔKopt1(k)+Δkopt2(k)];
其中,Szk表示主控运行指令,kzk表示携带在所述主控运行指令中的驱动使能信号,ΔKopt(k-1)表示上一拍所述自适应系数ΔKopt的输出值,ΔKopt1(k)表示当前拍所述电能质量参数ΔKopt1的输出值,ΔKopt2(k)表示当前拍所述系统损耗参数ΔKopt2的输出值。
步骤208:根据自适应系数与第一电压量获取第二电压量,通过该第二电压量调制变流器。
其中,在步骤208中,可以通过如下等式计算得到第二电压量:
Vref_opt=Kopt×Vref
其中,Vref_opt表示第二电压量,Kopt表示所述自适应系数动使能信号,Vref表示第一电压量。
本发明实施例提供的用于调制变流器的方法,由于自适应系数结合了电能质量参数与变流器的系统损耗参数,因此依据自适应系数与系统损耗参数能够对第二电压量进行优化,从而灵活地调整变流器中的开关损耗,解决了最小开关损耗的灵活性和实用性的问题;此外,由于本发明实施例兼顾电能质量及系统损耗调制变流器,从而能够提升整体发电量,具有巨大的理论、工程价值。
图3为本发明一个实施例提供的用于调制变流器的装置的结构示意图;如图3所示,本发明实施例中的用于调制变流器的装置包括:
第一获取模块31,用于根据变流器的三相交流电压、三相交流电流、直流电压及直流电压给定值获取第一电压量;
第二获取模块32,用于获取变流器的电能质量参数与变流器所在系统的系统损耗参数;
第三获取模块33,用于根据第二获取模块32获取到的电能质量参数及系统损耗参数获取用于调制变流器的自适应系数;
第四获取模块34,用于根据第三获取模块33获取到的自适应系数与第一获取模块31获取到的第一电压量获取第二电压量,以通过所述第二电压量调制变流器。
本发明实施例提供的用于调制变流器的装置,由于第二获取模块33获取到的自适应系数结合了电能质量参数与变流器的系统损耗参数,因此依据自适应系数与系统损耗参数能够对第四获取模块34获取到的第二电压量进行优化,从而灵活地调整变流器中的开关损耗,在兼顾变流器运行性能的同时提高了调整最小开关损耗的灵活性和实用性的问题;此外,由于本发明实施例兼顾电能质量及系统损耗调制变流器,从而能够提升整体发电量,具有巨大的理论、工程价值。
图4为本发明又一个实施例提供的用于调制变流器的装置的结构示意图,图5为图4所示实施例中的第三获取模块的一个结构示意图;在上述图3所示实施例的技术方案及相应的有益技术效果的基础上,在本发明实施例中,第一获取模块31通过闭环控制的方法得到第一电压量,获取第一电压变量的等式如下:
Vref=Vabc+kp1(1+1/Ti1s)[kp2(1+1/Ti2s)(Vdcref-Vdc)-Iabc];
其中,Vref表示所述第一电压量,Vabc表示所述三相交流电压,Iabc表示所述三相交流电流,Vdc表示所述直流电压,Vdcref表示所述直流电压给定值,kp1与Ti1表示电流闭环的调节参数,kp2与Ti2表示电压闭环的调节参数,s表示拉普拉斯变换的复变量。
进一步地,第三获取模块33还可包括:
第一获取单元331,用于根据三相交流电流获取三相交流电流的总谐波畸变率;
第一确定单元332,用于根据第一获取单元331获取到的总谐波畸变率确定电能质量参数。
进一步地,第一获取单元331通过如下等式计算得到总谐波畸变率:
THD I = &Sigma; I = 2 &infin; I n 2 I 1 ;
其中,THDI表示电流总谐波畸变率,In表示第n次谐波电流有效值;I1表示基波电流有效值。
进一步地,第一确定单元332包括:
第一确定子单元,用于确定总谐波畸变率是否大于或者等于第一预设阈值;
若是,则第一确定单元332通过等式ΔKopt1(k+1)=0得到电能质量参数;
若否,则第一确定单元332通过等式ΔKopt1(k+1)=ΔKopt1(k)+ΔKopt1_set得到电能质量参数;
其中,ΔKopt1(k+1)和ΔKopt1(k)分别表示下一拍和当前拍电能质量参数ΔKopt1的输出值,第一预设增量ΔKopt1_set表示电能质量参数ΔKopt1的预设增量。
进一步地,第三获取模块33还可包括:
计算单元333,用于根据三相交流电流以及变流器所在系统的系统内阻计算变流器的系统损耗相对值;
第二确定单元334,用于根据计算单元333计算得到的系统损耗相对值确定系统损耗参数。
进一步地,计算单元333通过如下等式计算得到系统损耗相对值:
P sh = I mkabc 2 R nzmk + I abc 2 R nzL P rate &times; 100 % ;
其中,Imkabc表示流经变流器的电流、Iabc表示三相交流电流,Rnzmk表示变流器的内阻,RnzL表示与变流器相连接的电抗器的内阻,系统内阻包括变流器的内阻与电抗器的内阻。
进一步地,第二确定单元334包括:
第二确定子单元,用于确定所述系统损耗相对值是否大于或者等于第二预设阈值;
若是,则第二确定单元334通过等式ΔKopt2(k+1)=ΔKopt2(k)+ΔKopt2_set得到系统损耗参数;
若否,则第二确定单元334通过等式ΔKopt2(k+1)=ΔKopt2(k)得到系统损耗参数;
其中,ΔKopt2(k+1)和ΔKopt2(k)分别表示下一拍和当前拍系统损耗参数ΔKopt2的输出值,第二预设增量ΔKopt2_set表示系统损耗参数ΔKopt2的预设增量。
进一步地,用于调制变流器的装置还包括:
接收模块35,用于接收来自主控系统的主控运行指令,其中,该主控运行指令中携带有驱动使能信号;则第三获取模块33通过如下等式计算得到自适应系数:
Kopt(k)=kzkSzk+(1-kzk)[Kopt(k-1)+ΔKopt1(k)+Δkopt2(k)];
其中,Szk表示主控运行指令,kzk表示携带在主控运行指令中的驱动使能信号,ΔKopt(k-1)表示上一拍自适应系数ΔKopt的输出值,ΔKopt1(k)表示当前拍电能质量参数ΔKopt1的输出值,ΔKopt2(k)表示当前拍系统损耗参数ΔKopt2的输出值。
具体地,如图5所示,当风机的主控系统根据风电场管理系统以及风机的运行条件判断运行准则生成主控运行指令Szk,将主控运行指令Szk发送到本发明实施例中的用于调制变流器的装置中的第三获取模块33中,第三获取模块33将主控运行指令Szk设置为最高优先级,因此,第三获取模块33需要根据主控运行指令进行调制,该种运行方式称为跟随式运行,此时,第三获取模块33中的开关52中的节点3与节点2相连接;此外,第三获取模块33根据延时器51得到的上一拍得到的系统损耗参数K(k-1)opt、第一确定单元331得到的电能质量参数ΔKopt1(k)和第二确定单元334得到的系统损耗参数ΔKopt2(k)更新Kopt,该种根据风机自身运行转态进行自我调节的方式称为本地式运行,此时,开关52中的节点3与节点1相连接。
进一步地,第四获取模块34通过如下等式计算得到第二电压量:
Vref_opt=Kopt×Vref
其中,Vref_opt表示第二电压量,Kopt表示自适应系数动使能信号,Vref表示第一电压量。
本发明实施例提供的用于调制变流器的装置,由于第三获取模块33获取到的自适应系数结合了电能质量参数与变流器的系统损耗参数,因此根据自适应系数与系统损耗参数能够对第二电压量进行优化,从而灵活地调整变流器中的开关损耗,在兼顾变流器运行性能的同时提高了调整最小开关损耗的灵活性和实用性;此外,由于本发明实施例兼顾电能质量及系统损耗调制变流器,从而能够提升整体发电量,具有巨大的理论、工程价值。
图6为本发明一个实施例提供的用于调制变流器的系统的结构示意图;如图6所示,本发明实施例中的用于调制变流器的系统具体包括:
三相电流传感器61、三相电压传感器62、直流电压传感器63以及用于调制变流器的装置64,其中,用于调制变流器的装置64具体可以为上述图3或图4所示实施例中的用于调制变流器的装置。
三相电流传感器61,用于检测变流器60的三相交流电流;
三相电压传感器62,用于检测变流器60的三相交流电压;
直流电压传感器63,用于检测变流器60的直流电压;
用于调制变流器的装置64根据三相交流电压、三相交流电流、直流电压及直流电压给定值获取第一电压量;根据变流器60的电能质量参数及变流器的系统损耗参数获取用于调制变流器60的自适应系数;根据该自适应系数与第一电压量获取第二电压量,以通过该第二电压量调制变流器60。
本发明实施例提供的用于调制变流器的系统,由于用于调制变流器的装置64获取到的自适应系数结合了电能质量参数与变流器的系统损耗参数,因此根据自适应系数与系统损耗参数能够对第二电压量进行优化,从而灵活地调整变流器中的开关损耗,在兼顾变流器运行性能的同时提高了最小开关损耗的灵活性和实用性;此外,由于本发明实施例兼顾电能质量及系统损耗调制变流器,从而能够提升整体发电量,具有巨大的理论、工程价值。
图7为本发明实施例所适用的电路系统的结构示意图;如图7所示,该电路系统包括:35kV三相电网71、与三相电网71相连的变压器72,与变压器72相连的电容器组73,与电容器组73相连的三相电流传感器741,与三相电流传感器741、三相电压传感器742相连的三相电抗器75,与三相电抗器75相连的变流器60,与变流器60相连的直流电压传感器76,与直流电压传感器76相连的直流母线电容77,与直流母线电容77相连的直流负载78;其中,与三相电流传感器741、三相电压传感器742、直流电压传感器76和变流器60相连的用于调制变流器的装置64,与用于调制变流器的装置64相连的风机的主控系统80。
具体地,三相电压电流传感器741、三相电压传感器742和直流电压传感器77分别采样变流器76的三相交流电流、三相交流电压和直流电压,并输入到用于调制变流器的装置64中;风机的主控系统80发送变流系统的主控运行指令至用于调制变流器的装置64中,用于调制变流器的装置64根据三相交流电压、三相交流电流、直流电压及直流电压给定值获取第一电压量;根据变流器60的电能质量参数及变流器的系统损耗参数获取用于调制变流器64的自适应系数;根据该自适应系数与第一电压量获取第二电压量,以通过该第二电压量调制变流器60。
具体地,在用于调制变流器的装置64内,第一获取模块31用检测到的三相交流电压Vabc、三相交流电流Iabc和直流电压Vdc以及直流电压给定Vdc_ref,并计算获得输出第一电压量Vref
第二获取模块32利用检测到的三相交流电流Iabc获得三相交流电流的总谐波畸变率,根据总谐波畸变率计算电能质量参数ΔKopt1(k);第二获取模块32还利用检测到的流经变流器60的电流Imkabc、三相交流电流Iabc和变流器60的内阻Rnzmk与三相电抗器75的内阻Rnzl计算系统损耗相对值Psh,根据系统损耗相对值Psh确定系统损耗参数;第三获取模块33利用第二获取模块32获取到的电能质量参数和系统损耗参数,并结合来自风机的主控系统80的主控运行指令,计算并输出自适应系数Kopt。第四获取模块34根据第一电压量Vref与自适应系数Kopt得到新的输出控制指令第二电压量Vref_opt,并输送到脉冲调制模块79;脉冲调制模块79根据第二电压量Vref_opt进行脉冲调制,生成脉冲信号,输送到变流器60中,从而实现系统开关损耗的最优调制。
图8为图7所示电路系统中a点相对d点的电压波形图,图9为图7所示电路系统中使能前后三相电流的THD波形图,图10为图7所示电路系统中使能前后三相电压的THD波形图,图11为图7所示电路系统中使能前后35kV侧三相电流的波形图,图12为图7所示电路系统中使能前后35kV侧三相电压的波形图。下面通过图8~图12对本发明实施例的有益技术效果进行说明。
如图8所示,从其中可以看出,在2.5秒时,通过使能本发明实施例中的用于调制变流器的装置64,相比较于使能前,使能后开关次数明显降低,功率器件的开关损耗得以下降。
如图9和图10所示,示出了通过使能本发明实施例中的用于调制变流器的装置64前后三相电流和三相电压的THD波形。从其中可以看出,相比较于使能前,电压电流的THD有略微上升,但是还在控制范围之内,并满足相关并网需求。
如图11和图12所示,示出了通过使能本发明实施例中的用于调制变流器的装置64前后35kV侧三相电压电流的波形。从其中可以看出,注入电网的电流波形质量较高,在电网容量较小情况下,对电网的影响很小。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种用于调制变流器的方法,其特征在于,包括:
根据所述变流器的三相交流电压、三相交流电流、直流电压及直流电压给定值获取第一电压量;
获取所述变流器的电能质量参数与所述变流器所在系统的系统损耗参数;
根据所述电能质量参数与所述系统损耗参数获取用于调制所述变流器的自适应系数;
根据所述自适应系数与所述第一电压量获取第二电压量,通过所述第二电压量调制所述变流器。
2.根据权利要求1所述的用于调制变流器的方法,其特征在于,在所述根据所述变流器的三相交流电压、三相交流电流、直流电压及直流电压给定值获取第一电压量的步骤中是通过闭环控制的方法得到所述第一电压量。
3.根据权利要求1所述的用于调制变流器的方法,其特征在于,所述获取所述变流器的电能质量参数的步骤包括:
根据所述三相交流电流获取所述三相交流电流的总谐波畸变率;
根据所述总谐波畸变率确定所述电能质量参数。
4.根据权利要求3所述的用于调制变流器的方法,其特征在于,在所述根据所述三相交流电流获取所述三相交流电流的总谐波畸变率的步骤中,通过如下等式计算得到所述总谐波畸变率:
THD I = &Sigma; I = 2 &infin; I n 2 I 1 ;
其中,THDI表示电流总谐波畸变率,In表示第n次谐波电流有效值;I1表示基波电流有效值。
5.根据权利要求4所述的用于调制变流器的方法,其特征在于,所述根据所述总谐波畸变率确定所述电能质量参数的步骤包括:
确定所述总谐波畸变率是否大于或者等于第一预设阈值;
若是,则通过等式ΔKopt1(k+1)=0得到所述电能质量参数;
若否,则通过等式ΔKopt1(k+1)=ΔKopt1(k)+ΔKopt1_set得到所述电能质量参数;
其中,ΔKopt1(k+1)和ΔKopt1(k)分别表示下一拍和当前拍所述电能质量参数ΔKopt1的输出值,第一预设增量ΔKopt1_set表示所述电能质量参数ΔKopt1的预设增量。
6.根据权利要求1所述的用于调制变流器的方法,其特征在于,所述获取所述变流器所在系统的系统损耗参数的步骤包括:
根据所述三相交流电流以及所述变流器所在系统的系统内阻计算所述变流器的系统损耗相对值;
根据所述系统损耗相对值确定所述系统损耗参数。
7.根据权利要求6所述的用于调制变流器的方法,其特征在于,在所述根据所述三相交流电流以及所述变流器所在系统的系统内阻计算所述变流器的系统损耗相对值的步骤中,通过如下等式计算得到所述系统损耗相对值:
P sh = I mkabc 2 R nzmk + I abc 2 R nzL P rate &times; 100 % ;
其中,Imkabc表示流经所述变流器的电流、Iabc表示所述三相交流电流,Rnzmk表示所述变流器的内阻,RnzL表示与所述变流器相连接的电抗器的内阻,所述系统内阻包括所述变流器的内阻与所述电抗器的内阻。
8.根据权利要求7所述的用于调制变流器的方法,其特征在于,所述根据所述系统损耗相对值确定所述系统损耗参数的步骤包括:
确定所述系统损耗相对值是否大于或者等于第二预设阈值;
若是,则通过等式ΔKopt2(k+1)=ΔKopt2(k)+ΔKopt2_set得到所述系统损耗参数;
若否,则通过等式ΔKopt2(k+1)=ΔKopt2(k)得到所述系统损耗参数;
其中,ΔKopt2(k+1)和ΔKopt2(k)分别表示下一拍和当前拍所述系统损耗参数ΔKopt2的输出值,第二预设增量ΔKopt2_set表示所述系统损耗参数ΔKopt2的预设增量。
9.根据权利要求1所述的用于调制变流器的方法,其特征在于,所述用于调制变流器的方法还包括:
接收来自主控系统的主控运行指令,所述主控运行指令中携带有驱动使能信号;
则在根据所述电能质量参数及所述系统损耗参数获取用于调制所述变流器的自适应系数的步骤中,通过如下等式计算得到所述自适应系数:
Kopt(k)=kzkSzk+(1-kzk)[Kopt(k-1)+ΔKopt1(k)+Δkopt2(k)];
其中,Szk表示主控运行指令,kzk表示携带在所述主控运行指令中的驱动使能信号,Kopt表示所述自适应系数,ΔKopt1表示所述电能质量参数,ΔKopt2表示所述系统损耗参数,ΔKopt(k-1)表示上一拍所述自适应系数的输出值,ΔKopt1(k)表示当前拍所述电能质量参数的输出值,ΔKopt2(k)表示当前拍所述系统损耗参数的输出值。
10.根据权利要求1~9任一所述的用于调制变流器的方法,其特征在于,在所述根据所述自适应系数与所述第一电压量获取第二电压量的步骤中,通过如下等式计算得到所述第二电压量:
Vref_opt=Kopt×Vref
其中,Vref_opt表示所述第二电压量,Kopt表示所述自适应系数,Vref表示所述第一电压量。
11.一种用于调制变流器的装置,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于根据所述变流器的三相交流电压、三相交流电流、直流电压及直流电压给定值获取第一电压量;
第二获取模块,用于获取所述变流器的电能质量参数与所述变流器所在系统的系统损耗参数;
第三获取模块,用于根据所述电能质量参数及所述系统损耗参数获取用于调制所述变流器的自适应系数;
第四获取模块,用于根据所述自适应系数与所述第一电压量获取第二电压量,通过所述第二电压量调制所述变流器。
12.根据权利要求11所述的用于调制变流器的装置,其特征在于,所述第一获取模块通过闭环控制的方法得到所述第一电压量。
13.根据权利要求11所述的用于调制变流器的装置,其特征在于,所述第三获取模块包括:
第一获取单元,用于根据所述三相交流电流获取所述三相交流电流的总谐波畸变率;
第一确定单元,用于根据所述总谐波畸变率确定所述电能质量参数。
14.根据权利要求13所述的用于调制变流器的装置,其特征在于,所述第一获取单元通过如下等式计算得到所述总谐波畸变率:
THD I = &Sigma; I = 2 &infin; I n 2 I 1 ;
其中,THDI表示电流总谐波畸变率,In表示第n次谐波电流有效值;I1表示基波电流有效值。
15.根据权利要求14所述的用于调制变流器的装置,其特征在于,所述第一确定单元包括:
第一确定子单元,用于确定所述总谐波畸变率是否大于或者等于第一预设阈值;
若是,则所述第一确定单元通过等式ΔKopt1(k+1)=0得到所述电能质量参数;
若否,则所述第一确定单元通过等式ΔKopt1(k+1)=ΔKopt1(k)+ΔKopt1_set得到所述电能质量参数;
其中,ΔKopt1(k+1)和ΔKopt1(k)分别表示下一拍和当前拍所述电能质量参数ΔKopt1的输出值,第一预设增量ΔKopt1_set表示所述电能质量参数ΔKopt1的预设增量。
16.根据权利要求11所述的用于调制变流器的装置,其特征在于,所述第三获取模块包括:
计算单元,用于根据所述三相交流电流以及所述变流器所在系统的系统内阻计算所述变流器的系统损耗相对值;
第二确定单元,用于根据所述系统损耗相对值确定所述系统损耗参数。
17.根据权利要求16所述的用于调制变流器的装置,其特征在于,所述计算单元通过如下等式计算得到所述系统损耗相对值:
P sh = I mkabc 2 R nzmk + I abc 2 R nzL P rate &times; 100 % ;
其中,Imkabc表示流经所述变流器的电流、Iabc表示所述三相交流电流,Rnzmk表示所述变流器的内阻,RnzL表示与所述变流器相连接的电抗器的内阻,所述系统内阻包括所述变流器的内阻与所述电抗器的内阻。
18.根据权利要求17所述的用于调制变流器的装置,其特征在于,所述第二确定单元包括:
第二确定子单元,用于确定所述系统损耗相对值是否大于或者等于第二预设阈值;
若是,则所述第二确定单元通过等式ΔKopt2(k+1)=ΔKopt2(k)+ΔKopt2_set得到所述系统损耗参数;
若否,则所述第二确定单元通过等式ΔKopt2(k+1)=ΔKopt2(k)得到所述系统损耗参数;
其中,ΔKopt2(k+1)和ΔKopt2(k)分别表示下一拍和当前拍所述系统损耗参数ΔKopt2的输出值,第二预设增量ΔKopt2_set表示所述系统损耗参数ΔKopt2的预设增量。
19.根据权利要求11所述的用于调制变流器的装置,其特征在于,所述用于调制变流器的装置还包括:
接收模块,用于接收来自主控系统的主控运行指令,所述主控运行指令中携带有驱动使能信号;
则所述第三获取模块通过如下等式计算得到所述自适应系数:
Kopt(k)=kzkSzk+(1-kzk)[Kopt(k-1)+ΔKopt1(k)+Δkopt2(k)];
其中,Szk表示主控运行指令,kzk表示携带在所述主控运行指令中的驱动使能信号,Kopt表示所述自适应系数,ΔKopt1表示所述电能质量参数,ΔKopt2表示所述系统损耗参数,ΔKopt(k-1)表示上一拍所述自适应系数的输出值,ΔKopt1(k)表示当前拍所述电能质量参数的输出值,ΔKopt2(k)表示当前拍所述系统损耗参数的输出值。
20.根据权利要求11~19任一所述的用于调制变流器的装置,其特征在于,所述第四获取模块通过如下等式计算得到所述第二电压量:
Vref_opt=Kopt×Vref
其中,Vref_opt表示所述第二电压量,Kopt表示所述自适应系数动使能信号,Vref表示所述第一电压量。
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