CN108258719B - 控制变流器吸收有功功率的方法、变流器控制器及变流器 - Google Patents

控制变流器吸收有功功率的方法、变流器控制器及变流器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种控制变流器吸收有功功率的方法、变流器控制器及变流器，用于电力系统领域，能够解决直流电压达到IGBT、电容等器件的安全电压时，不能及时断开断路器，导致IGBT、电容等器件损坏的问题。该方法包括：接收采集的变流器与电网之间传输的第一交流电压和第一交流电流；根据交流电压和交流电流计算变流器与电网之间传输的第一有功功率的正负符号；根据第一有功功率的正负符号判断有功功率是否为由电网输出至变流器；当第一有功功率为由电网输出至变流器时，输出封锁变流器中驱动逆变器的IGBT的脉冲的控制信号。

Description

控制变流器吸收有功功率的方法、变流器控制器及变流器
技术领域
本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种控制变流器吸收有功功率的方法、变流器控制器及变流器。
背景技术
在电力的发电系统中，发电机将机械能转化为电能，再经变流器及变压器将电能并入电网中，变流器作为能量转换的器件起到能量转换的作用。变流器主要包括发电机侧的整流器、直流支撑电容、制动单元和电网侧的逆变器，整流器、制动单元和逆变器为功率单元，主要由IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)组成。正常情况下，由发电机转化的电能从整流器注入变流器，再经过直流侧的直流支撑电容和制动单元后，由逆变器馈送到电网侧。在能量传输过程中，电网侧发生故障时，电网侧的能量向变流器传输，即逆变器吸收有功功率，这样能量同时由整流器和逆变器注入变流器，使变流器直流侧的直流电压急剧升高，此时如果制动单元不足以泄放同时注入直流侧的能量，则会导致直流电压高于超出IGBT、电容等器件的安全电压，进而会导致IGBT、电容等器件过压击穿，造成器件损坏。为了避免变流器中直流电压过高对IGBT、电容等器件造成损坏，变流器通常会采集直流电压，并根据直流电压判断是否达到IGBT、电容等器件的安全电压，如果达到了安全电压，则采用断开断路器后停止调制的停机方式。变流器断开断路器并停机过程中，功率单元中IGBT关断，但是，在IGBT关断的瞬间，会在IGBT端部产生直流电压震荡，振荡电压的峰值会超出IGBT、电容等器件的安全电压，从而导致IGBT、电容等器件过压击穿。
发明内容
本发明实施例提供了一种控制变流器吸收有功功率的方法、变流器控制器及变流器，能够解决变流器断开断路器并停机过程中，在IGBT关断瞬间产生的震荡电压的峰值会超出IGBT、电容等器件的安全电压，从而导致IGBT、电容等器件过压击穿的问题。
第一方面，本发明提供了一种控制变流器吸收有功功率的方法，包括：
接收在第一预设时间段内所采集的并网点的第一交流电压和第一交流电流；
根据所述第一交流电压和所述第一交流电流计算在所述第一预设时间段内所述变流器与电网之间传输的第一有功功率的正负符号；
根据所述第一有功功率的正负符号判断所述第一有功功率是否为由所述电网传输至所述变流器的有功功率；
当所述第一有功功率为由所述电网传输至所述变流器的有功功率时，输出用于封锁所述变流器中的逆变器的绝缘栅双极型晶体管IGBT驱动脉冲的控制信号。
根据本发明的第一方面，当所述第一有功功率为由所述电网传输至所述变流器的有功功率时，所述方法还包括：
根据所述第一交流电压和所述第一交流电流计算所述第一有功功率的绝对值；
比较所述第一有功功率的绝对值和预设功率阈值的大小；
当所述第一有功功率的绝对值大于所述预设功率阈值时，输出用于封锁所述变流器中的逆变器的IGBT驱动脉冲的控制信号。
根据本发明的上述方面，比较所述第一有功功率的绝对值和预设功率阈值的大小的步骤还包括：
对所述第一有功功率的绝对值进行移动平均值滤波；并且
比较经过移动平均值滤波的第一有功功率的绝对值与所述预设功率阈值的大小。
根据本发明的上述方面，在所述输出用于封锁所述变流器中的逆变器的IGBT驱动脉冲的控制信号之后，所述方法还包括：
接收在第二预设时间段内所采集的所述并网点的第二交流电压和第二交流电流；
根据所述第二交流电压和所述第二交流电流计算在所述第二预设时间段内所述变流器与所述电网之间传输的第二有功功率的正负符号；
根据所述第二有功功率的正负符号判断所述第二有功功率是否为由所述电网传输至所述变流器的有功功率；
当所述第二有功功率不为由所述电网传输至所述变流器的有功功率时，输出用于解除封锁所述变流器中的逆变器的IGBT驱动脉冲的控制信号。
根据本发明的上述方面，所述方法还包括：
当所述第一有功功率为由所述电网传输至所述变流器的有功功率时，输出用于断开所述变流器中靠近所述电网的第一断路器的控制信号；
当所述第二有功功率不为由所述电网传输至所述变流器的有功功率时，输出用于闭合所述变流器中靠近所述电网的第一断路器的控制信号。
根据本发明的上述方面，在所述输出用于封锁所述变流器中的逆变器的IGBT驱动脉冲的控制信号之后，所述方法还包括：
接收所采集的所述变流器中的直流支撑电容两端的第一直流电压；
比较所述第一直流电压和第一预设电压阈值的大小；
当所述第一直流电压大于所述第一预设电压阈值时，输出用于封锁所述变流器中的整流器的IGBT驱动脉冲的控制信号。
根据本发明的上述方面，所述输出用于封锁所述变流器中的整流器的IGBT驱动脉冲的控制信号之后，所述方法还包括：
接收所采集的所述直流支撑电容两端的第二直流电压；
比较所述第二直流电压和第二预设电压阈值的大小，其中，所述第二预设电压阈值大于所述第一预设电压阈值；
当所述第二直流电压大于所述第二预设电压阈值时，输出用于封锁所述变流器中的制动单元的IGBT驱动脉冲的控制信号，和/或用于断开所述变流器中远离所述电网的第二断路器的控制信号。
根据本发明的上述方面，在所述接收采集的所述变流器中的直流支撑电容两端的第二直流电压之后，所述方法还包括：
比较所述第二直流电压和所述第一预设电压阈值的大小；
当所述第二直流电压小于所述第一预设电压阈值时，输出用于解除封锁所述变流器中的整流器的IGBT驱动脉冲的控制信号。
根据本发明的上述方面，所述方法包括：
当所述第一直流电压大于所述第一预设电压阈值时，输出用于封锁所述变流器中的制动单元的IGBT驱动脉冲的控制信号，和/或输出用于断开所述变流器中远离所述电网的第二断路器的控制信号。
根据本发明的上述方面，所述方法包括：
接收所采集的所述直流支撑电容两端的第二直流电压；
比较所述第二直流电压和所述第一预设电压阈值的大小；
当所述第二直流电压小于所述第一预设电压阈值时，输出用于解除封锁所述变流器中的整流器的IGBT驱动脉冲的控制信号，以及用于解除封锁所述变流器中的制动单元的IGBT驱动脉冲的控制信号、和/或用于闭合所述变流器中远离所述电网的第二断路器的控制信号。
第二方面，本发明提供了一种控制变流器吸收有功功率的变流器控制器，包括：
接收模块，被配置为接收变流器中交流采集单元在第一预设时间段内所采集的并网点的第一交流电压和第一交流电流；
计算模块，被配置为根据所述第一交流电压和所述第一交流电流计算在第一预设时间段内所述变流器与电网之间传输的第一有功功率的正负符号；
判断模块，被配置为根据所述第一有功功率的正负符号判断所述第一有功功率是否为由所述电网传输至所述变流器的有功功率；
输出模块，被配置为当所述第一有功功率为由所述电网传输至所述变流器的有功功率时，输出用于封锁所述变流器中的逆变器的绝缘栅双极型晶体管IGBT驱动脉冲的控制信号。
根据本发明的第二方面，所述计算模块还被配置为根据所述第一交流电压和所述第一交流电流计算所述第一有功功率的绝对值；
所述变流器控制器还包括：
功率比较模块，被配置为比较所述第一有功功率的绝对值和预设功率阈值的大小；
所述输出模块还被配置为当所述第一有功功率的绝对值大于所述预设功率阈值时，输出用于封锁所述变流器中的逆变器的IGBT驱动脉冲的控制信号。
根据本发明的上述方面，还包括：
滤波模块，被配置为对所述第一有功功率的绝对值进行移动平均值滤波；
所述功率比较模块还被配置为比较经过移动平均值滤波的第一有功功率的绝对值与所述预设功率阈值的大小。
根据本发明的上述方面，所述接收模块还被配置为接收所述交流采集单元在第二预设时间段内所采集的所述并网点的第二交流电压和第二交流电流；
所述计算模块还被配置为根据所述第二交流电压和所述第二交流电流计算在在第一预设时间段内变流器与电网之间传输的第二有功功率的正负符号；
所述判断模块还被配置为根据所述第二有功功率的正负符号判断所述第二有功功率是否为由所述电网传输至所述变流器的有功功率；
所述输出模块还被配置为当所述第二有功功率不为由所述电网传输至所述变流器的有功功率时，输出用于解除封锁所述变流器中的逆变器的IGBT驱动脉冲的控制信号。
根据本发明的上述方面，所述输出模块还被配置为当所述第一有功功率为由所述电网传输至所述变流器的有功功率时，输出用于断开所述变流器中靠近所述电网的第一断路器的控制信号；以及，还被配置为当所述第二有功功率不为由所述电网传输至所述变流器的有功功率时，输出用于闭合所述变流器中靠近所述电网的第一断路器的控制信号。
根据本发明的上述方面，所述接收模块还被配置为接收所述变流器中直流采集单元所采集的所述变流器中直流支撑电容两端的第一直流电压；
所述变流器控制器还包括：
电压比较模块，被配置为比较所述第一直流电压和第一预设电压阈值的大小；
所述输出模块还被配置为当所述第一直流电压大于所述第一预设电压阈值时，输出用于封锁所述变流器中的整流器的IGBT驱动脉冲的控制信号。
根据本发明的第二方面，所述接收模块还被配置为接收所述直流采集单元所采集的所述直流支撑电容两端的第二直流电压；
所述电压比较模块还被配置为比较所述第二直流电压和第二预设电压阈值的大小，其中，所述第二预设电压阈值大于所述第一预设电压阈值；
所述输出模块还被配置为当所述第二直流电压大于所述第二预设电压阈值时，输出用于封锁所述变流器中的制动单元的IGBT驱动脉冲的控制信号，和/或用于断开所述变流器中远离所述电网的第二断路器的控制信号。
根据本发明的上述方面，所述电压比较模块还被配置为比较所述第二直流电压和所述第一预设电压阈值的大小；
所述输出模块还被配置为当所述第二直流电压小于所述第一预设电压阈值时，输出用于解除封锁所述变流器中的整流器的IGBT驱动脉冲的控制信号。
根据本发明的上述方面，所述输出模块还被配置为当所述第一直流电压大于所述第一预设电压阈值时，输出用于封锁所述变流器中的制动单元的IGBT驱动脉冲的控制信号，和/或输出用于断开所述变流器中远离所述电网的第二断路器的控制信号。
根据本发明的上述方面，所述接收模块还被配置为接收所采集的所述直流支撑电容两端的第二直流电压；
所述电压比较模块还被配置为比较所述第二直流电压和所述第一预设电压阈值的大小；
所述输出模块还被配置为当所述第二直流电压小于所述第一预设电压阈值时，输出用于解除封锁所述变流器中的整流器的IGBT驱动脉冲的控制信号，以及用于解除封锁所述变流器中的制动单元的IGBT驱动脉冲的控制信号、和/或用于闭合所述变流器中远离所述电网的第二断路器的控制信号。
第三方面，本发明提供了一种控制变流器吸收有功功率的变流器，所述变流器包括交流采集单元和逆变器，所述变流器还包括如本发明第二方面所述的变流器控制器，所述变流器控制器分别与所述交流采集单元和所述逆变器连接；
所述交流采集单元，被配置为在第一预设时间段内采集并网点的第一交流电压和第一交流电流，并传输至所述变流器控制器；
所述逆变器，被配置为接收所述变流器控制器输出用于封锁IGBT驱动脉冲的控制信号，并封锁IGBT驱动脉冲。
根据本发明的第三方面，所述交流采集单元被配置为在第二预设时间段内采集所述并网点的第二交流电压和第二交流电流，并传输至所述变流器控制器；
所述逆变器被配置为接收所述变流器控制器输出的用于解除封锁IGBT驱动脉冲的控制信号，并解除封锁的IGBT驱动脉冲。
根据本发明的上述方面，还包括靠近所述电网的第一断路器，其中，
所述第一断路器，被配置为接收所述变流器控制器输出的用于断开所述第一断路器的控制信号，并断开所述第一断路器中的开关。
根据本发明的上述方面，所述第一断路器还被配置为接收所述变流器控制器输出的用于闭合所述第一断路器的控制信号，并闭合所述第一断路器中的开关。
根据本发明的上述方面，还包括直流采集单元、直流支撑电容和整流器，所述直流采集单元分别与所述变流器控制器和所述直流支撑电容连接，所述整流器与所述变流器控制器连接，其中，
所述直流采集单元，被配置为采集所述直流支撑电容两端的第一直流电压，并传输至所述变流器控制器；
所述整流器，被配置为接收所述变流器控制器输出的用于封锁IGBT驱动脉冲的控制信号，并封锁IGBT驱动脉冲。
根据本发明的上述方面，还包括制动单元和/或远离所述电网的第二断路器，其中，
所述制动单元，被配置为接收所述变流器控制器输出的用于封锁IGBT驱动脉冲的控制信号，并封锁IGBT驱动脉冲；
所述第二断路器，被配置为接收所述变流器控制器输出的用于断开所述第二断路器的控制信号，并断开所述第二断路器中的开关。
根据本发明的上述方面，还包括制动单元/或远离所述电网的第二断路器，其中，
所述直流采集单元还被配置为采集所述直流支撑电容两端的第二直流电压，并传输至所述变流器控制器；
所述制动单元，被配置为接收所述变流器控制器输出的用于封锁IGBT驱动脉冲的控制信号，并封锁驱动IGBT的脉冲；
所述第二断路器，被配置为接收所述变流器控制器输出的用于断开所述第二断路器的控制信号，并断开所述第二断路器中的开关。
根据本发明的上述方面，所述整流器还被配置为接收所述变流器控制器输出的用于解除封锁的IGBT驱动脉冲的控制信号，并解除封锁的IGBT驱动脉冲。
综上，本发明实施例提供了一种控制变流器吸收有功功率的方法、变流器控制器及变流器，本发明实施例中接收所采集的并网点的第一交流电压和第一交流电流；然后根据第一交流电压和第一交流电流计算在变流器与电网之间传输的第一有功功率的正负符号；根据第一有功功率的正负符号判断第一有功功率是否为由电网传输至变流器的有功功率；当第一有功功率为由电网传输至变流器的有功功率时，输出用于封锁变流器中的逆变器的绝缘栅双极型晶体管IGBT驱动脉冲的控制信号。如此，本发明实施例通过计算在变流器与电网之间传输的第一有功功率的正负符号，可以根据第一有功功率的正负符号判断出变流器和电网之间能量的传输方向，在判定第一有功功率为由所述电网传输至所述变流器的有功功率，即能量由电网传输至变流器时，输出用于封锁变流器中的逆变器的IGBT驱动脉冲的控制信号，关断逆变器中所有的IGBT，关断的IGBT串联，可以提高IGBT承受的直流电压，提高变流器的耐压值，同时避免了IGBT开启或关断时产生的直流电压震荡，进而避免了震荡电压的峰值会超出IGBT、电容等器件的安全电压，导致IGBT、电容等器件过压击穿的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明一实施例的控制变流器吸收有功功率的方法的示意性流程图；
图2示出了根据本发明又一实施例的控制变流器吸收有功功率的方法的示意性流程图；
图3示出了根据本发明另一实施例的控制变流器吸收有功功率的方法的示意性流程图；
图4示出了根据本发明再一实施例的控制变流器吸收有功功率的方法的示意性流程图；
图5示出的本发明实施例的一种控制变流器吸收有功功率的变流器的示意性结构图；
图6示出了根据本发明一实施例的控制变流器吸收有功功率的变流器控制器的示意性结构图；
图7示出了根据本发明又一实施例的控制变流器吸收有功功率的变流器控制器的示意性结构图；
图8示出了根据本发明另一实施例的控制变流器吸收有功功率的变流器控制器的示意性结构图。
其中：100-变流器；200-发电系统；300-电网；110-变流器控制器；120-整流器；130-直流采集单元；140-制动单元；150-逆变器；160-交流采集单元；K1-第一断路器；K2-第二断路器；C1-直流支撑电容；111-接收模块；112-计算模块；113-判断模块；114-输出模块；115-功率比较模块；116-电压比较模块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
本发明实施例中提供的控制变流器100吸收有功功率的方法、变流器控制器110和变流器100可以用于防止变流器100吸收有功功率造成变流器100中IGBT、电容等器件过压击穿的场景。具体的变流器100可以为发电系统200与电网300之间变流器100。本发明实施例以发电系统200与电网300之间变流器100为例进行说明，变流器100分别与发电系统200和电网300连接。
图1示出了根据本发明一实施例的控制变流器100吸收有功功率的方法的示意性流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：401，接收在第一预设时间段内所采集的并网点的第一交流电压和第一交流电流；402，根据第一交流电压和第一交流电流计算在第一预设时间段内变流器100与电网300之间传输的第一有功功率的正负符号；403，根据第一有功功率的正负符号判断第一有功功率是否为由电网300传输至变流器100的有功功率；404，当第一有功功率为由电网300传输至变流器100的有功功率时，输出用于封锁变流器100中的逆变器150的IGBT驱动脉冲的控制信号。
在步骤401中，并网点的第一交流电压和第一交流电流即为变流器100和电网300之间传输的交流电压和交流电流。
在步骤402中，第一交流电压和第一交流电流分别为三相交流电压和三相交流电流，根据其计算出的第一有功功率具有正负符号，即变流器100和电网300之间传输的有功功率的正负符号。
需要说明的是，正常情况下，由发电系统200转化的电能从整流器120注入变流器100，再经过变流器100馈送到电网300。在电网300侧发生故障时，电网300的能量可能向变流器100传输，即逆变器150吸收有功功率。步骤402计算的有功功率的正负符号可以表示变流器100和电网300之间有功功率传输的方向，即变流器100和电网300之间能量传输的方向。通常情况下，有功功率的符号为正号时表示有功功率由电网300传输至变流器100，即表示变流器100为吸收有功功率，能量由电网300传输至变流器100。但是也不排除有功功率的符号为负号时表示有功功率由电网300传输至变流器100，即表示变流器100为吸收有功功率，能量由电网300传输至变流器100的情况。所以有功功率值的符号为正号时表示有功功率由电网300传输至变流器100，还是有功功率值的符号为负号时表示有功功率由电网300传输至变流器100，需要根据实际应用的场景来确定。
在步骤403中，在根据实际应用场景确定出有功功率的符号为哪种(正号或负号)时表示有功功率由电网300传输至变流器100后，可以根据第一有功功率的正负符号判断第一有功功率是否为由电网300传输至变流器100的有功功率。
在步骤404中，当所述第一有功功率为由所述电网300传输至所述变流器100的有功功率时，说明变流器100为吸收有功功率，能量由电网300传输至变流器100，此时能量同时由整流器120和逆变器150注入变流器100，可能会出现变流器100直流侧的直流升高的情况。为了避免直流侧的直流升高造成器件损坏，则输出用于封锁变流器100中的逆变器150的IGBT驱动脉冲的控制信号，使逆变器150封锁IGBT驱动脉冲，即使逆变器150中所有IGBT门极驱动信号置为门极关断驱动信号，使逆变器150中所有IGBT处于关断状态，如此关断的IGBT串联，可以提高IGBT承受的直流电压，提高了耐压值。
需要说明的是，本发明实施例中在步骤401中可以在第一预设时间段内多次采集并网点的交流电压和交流电流，即第一交流电压和第一交流电流；然后，在步骤402中根据多次采集的交流电压和交流电流计算出第一有功功率的符号；再通过步骤403判断第一有功功率是否为由电网300传输至所述变流器100的有功功率，如此，通过第一预设时间段内采集的交流电压和交流电流进行处理，进而可以判断出在第一预设时间端内第一有功功率是否为由电网300传输至所述变流器100的有功功率，避免在瞬时出现电网300传输至变流器100有功功率的情况下，输出用于封锁所述变流器100中的逆变器150的绝缘栅双极型晶体管IGBT驱动脉冲的控制信号，使控制变流器100吸收有功功率的过程误判。
本发明实施例通过计算在变流器100与电网300之间传输的第一有功功率的正负符号，可以根据第一有功功率的正负符号判断出变流器100和电网300之间能量的传输方向，在判定第一有功功率为由所述电网300传输至所述变流器100的有功功率，即能量由电网300传输至变流器100时，输出用于封锁变流器100中的逆变器150的IGBT驱动脉冲的控制信号，关断逆变器150中所有的IGBT，关断的IGBT串联，可以提高IGBT承受的直流电压，提高变流器100的耐压值，同时避免了IGBT开启或关断时产生的直流电压震荡，进而避免了震荡电压的峰值会超出IGBT、电容等器件的安全电压，导致IGBT、电容等器件过压击穿的问题。
可以理解的是，在步骤404中，当第一有功功率为由电网300传输至变流器100的有功功率时，图1所示的方法还可以执行下述步骤：根据第一交流电压和第一交流电流计算第一有功功率的绝对值；比较第一有功功率的绝对值和预设功率阈值的大小；当第一有功功率的绝对值大于预设功率阈值时，输出用于封锁变流器100中的逆变器150的IGBT驱动脉冲的控制信号。
其中，在电网300侧发生故障，逆变器150吸收有功功率时，如果逆变器150吸收的有功功率较小，其在吸收后可以通过制动单元140的滞环控制等方式消耗吸收的有功功率，所以此时逆变器150吸收的有功功率并不会导致直流电压过高对IGBT、电容等器件造成损坏。因此，在步骤404中，当第一有功功率为由电网300传输至变流器100的有功功率时，可以根据第一交流电压和第一交流电流计算第一有功功率的绝对值，第一有功功率的绝对值表示第一有功功率的大小，即变流器100吸收有功功率的大小；然后比较第一有功功率的绝对值和预设功率阈值的大小，如果第一有功功率的绝对值不大于预设功率阈值，则说明变流器100吸收的有功功率不会导致直流电压过高对IGBT、电容等器件造成损坏；如果第一有功功率的绝对值大于预设功率阈值，说明变流器100吸收的有功功率会导致直流电压过高对IGBT、电容等器件造成损坏，则输出用于封锁变流器100中的逆变器150的IGBT驱动脉冲的控制信号。
需要说明的是，本发明实施例中由于步骤401在第一预设时间段内多次采集并网点的第一交流电压和第一交流电流，则比较第一有功功率的绝对值和预设功率阈值的大小，即为比较第一预设时间端内的有功功率的绝对值和预设功率阈值的大小，如此，避免在瞬时出现电网300传输至变流器100有功功率的情况下，输出用于封锁变流器100中的逆变器150的IGBT驱动脉冲的控制信号，使控制变流器100吸收有功功率的过程误判。
需要说明的是，本发明实施例中，根据第一交流电压和第一交流电流计算第一有功功率的方法可以为任何可以实现的方法，在此不做限定。
例如，采集的第一交流电压为Ua、Ub、Uc，采集的第一交流电流为ia、ib、ic，将第一交流电压和第一交流电流进行三相静止坐标系到两相静止坐标系的变换，通过下述公式(1)对第一交流电压进行坐标转换后得出的电压为Uα、Uβ，通过下述公式(2)对第一交流电流进行坐标转换后得出的电流为Iα、Iβ。
Figure BDA0001200317920000131
Figure BDA0001200317920000132
其中，Uα称为两相静止坐标系alpha轴电压，Uβ称为两相静止坐标系beta轴电压，Iα称为两相静止坐标系alpha轴电流，Iβ称为两相静止坐标系beta轴电流。
根据坐标转换后的电压为Uα、Uβ和电流为Iα、Iβ通过下述公式(3)计算第一有功功率为Pactive。
Pactive＝Uα*Iα+Uβ*Iβ (3)
需要说明的是，比较第一有功功率的绝对值和预设功率阈值的大小的步骤还可以具体为：对第一有功功率的绝对值进行移动平均值滤波，并且比较经过移动平均值滤波的第一有功功率的绝对值与预设功率阈值的大小。
由于在采集第一交流电压和第一交流电流时，如果采样的频率较快，电磁干扰会导致的信号跳变，所以为防止电磁干扰导致的信号跳变，可以通过对接收的第一交流电压和第一交流电流做移动平均值滤波处理，然后再进行后续的操作。
可以理解的是，在步骤404中，当第一有功功率为由电网300传输至变流器100的有功功率时，还可以输出用于断开变流器100中靠近电网300的第一断路器K1的控制信号。通过断开第一断路器K1，断开电网300与变流器100的链接，使得电网300中的有功功率不能传输至变流器100中，停止电网300对变流器100能量的注入，避免变流器100持续吸收有功功率而导致直流侧电压继续升高。
图2示出了根据本发明又一实施例的控制变流器100吸收有功功率的方法的示意性流程图。图2所示的方法为在图1所示方法基础上的一个变形。如图2所示，该方法在步骤404之后，还可以包括以下步骤：405，接收在第二预设时间段内所采集的并网点的第二交流电压和第二交流电流；406，根据第二交流电压和第二交流电流计算在第二预设时间段内变流器100与电网300之间传输的第二有功功率的正负符号；407，根据第二有功功率的正负符号判断第二有功功率是否为由电网300传输至变流器100的有功功率；408，当第二有功功率不为由电网300传输至变流器100的有功功率时，输出用于解除封锁变流器100中的逆变器150的IGBT驱动脉冲的控制信号。
其中，本发明实施例中，在确定变流器100吸收第一有功功率，并且输出用于封锁变流器100中的逆变器150的IGBT驱动脉冲的控制信号来对变流器100进行保护之后，还可以再接收所采集的并网点的第二交流电压和第二交流电流；然后计算出此时第二有功功率的正负符号，通过第二有功功率的正负符号来判断第二有功功率是否为由电网300传输至变流器100的有功功率，即此时变流器100是否还处于吸收第二有功功率的状态。如果第二有功功率为由所述电网300传输至所述变流器100的有功功率，说明变流器100还处于吸收第二有功功率的状态，则不进行处理；如果第二有功功率不为由所述电网300传输至所述变流器100的有功功率，说明变流器100不再处于吸收第二有功功率的状态，则可以输出用于解除封锁变流器100中的逆变器150的IGBT驱动脉冲的控制信号，使得逆变器1S0的IGBT回复正常工作状态，变流器100也恢复至正常工作状态。
需要说明的是，如果在图1所实施例中，当第一有功功率为由电网300传输至变流器100的有功功率时，还输出了用于断开变流器100中靠近电网300的第一断路器K1的控制信号，则在步骤408中判定当第二有功功率不为由电网300传输至变流器100的有功功率时，还可以输出用于闭合第一断路器K1的控制信号，使第一断路器K1闭合。
图3示出了根据本发明另一实施例的控制变流器100吸收有功功率的方法的示意性流程图。图3所示的方法为在图1所示方法基础上的一个变形。如图3所示，该方法在步骤404之后，该方法还可以包括：409，接收所采集的变流器100中的直流支撑电容C1两端的第一直流电压；410，比较第一直流电压和第一预设电压阈值的大小；411，当第一直流电压大于第一预设电压阈值时，输出用于封锁变流器100中的整流器120的IGBT驱动脉冲的控制信号。
其中，在步骤404判定变流器100吸收第一有功功率后，还可以进一步判断直流侧的直流电压的状态，即比较步骤409接收的第一直流电压第一预设电压阈值的大小。如果第一直流电压不大于第一预设电压阈值，说明此时第一直流电压没有达到变流器100中IGBT、电容等器件的安全电压，不会对器件造成损坏；如果第一直流电压大于第一预设电压阈值，说明此时第一直流电压已经达到变流器100中IGBT、电容等器件的安全电压，会对器件造成损坏，需要采取保护措施。所以，在步骤411中，当第一直流电压大于第一预设电压阈值时，输出用于封锁变流器100中的整流器120的IGBT驱动脉冲的控制信号，使整流器120封锁IGBT驱动脉冲，即使整流器120中所有IGBT门极驱动信号置为门极关断驱动信号，使整流器120中所有IGBT处于关断状态，关断的IGBT串联，可以提高IGBT承受的直流电压，提高了耐压值。
本发明实施例中，通过对并网点的有功功率和直流侧的直流电压采集并判断处理的过程对变流器100中器件的保护，如此，多层次的判断机制以及通过多种保护措施更加有效实现的对变流器100中器件进行保护。
需要说明的是，变流器100中制动单元140一般采用滞环控制来调整直流侧的直流电压，滞环控制的滞环区间为：UDC1至UDC2，其中UDC2＞UDC1。当直流电压UDC处于滞环区间内时，制动单元140采取滞环控制，当直流电压UDC值大于等于UDC2时，变流器100以最大占空比启动制动单元140进行泄荷，当直流电压UDC值小于等于UDC1时，关闭制动单元140停止泄荷。变流器100受到IGBT、直流支撑电容C1等器件耐压能力的限制，一般在变流器控制器110内设置最大直流电压工作值UDcmax，其中UDc2＜UDcmax。第一预设电压阈值可以选取UDC2和UDcmax之间的值。
可以理解的是，在步骤411中，当第一直流电压大于第一预设电压阈值时，还可以输出用于封锁变流器100中的制动单元140的IGBT驱动脉冲的控制信号，和/或输出用于断开变流器100中远离电网300的第二断路器K2的控制信号。输出用于封锁变流器100中的制动单元140的IGBT驱动脉冲的控制信号，使制动单元140中所有IGBT处于关断状态，关断的IGBT串联，可以提高IGBT承受的直流电压，提高了耐压值。输出用于断开第二断路器K2的控制信号，断开发电系统200与变流器100的链接，使得发电系统200中的能量不能传输至变流器100中，停止发电系统200对变流器100能量的注入，避免直流侧的直流电压继续升高。
图4示出了根据本发明再一实施例的控制变流器100吸收有功功率的方法的示意性流程图。图4所示的方法为在图3所示方法基础上的一个变形。如图4所示，该方法在步骤411之后，该方法还可以包括：412，接收所采集的直流支撑电容C1两端的第二直流电压；413，比较第二直流电压和第二预设电压阈值的大小；414，当第二直流电压大于第二预设电压阈值时，输出用于封锁变流器100中的制动单元140的IGBT驱动脉冲的控制信号，和/或用于断开变流器100中远离电网300的第二断路器K2的控制信号。
其中，第二预设电压阈值大于第一预设电压阈值。在步骤411中判定出第一直流电压大于第一预设电压阈值，并输出用于封锁整流器120的IGBT驱动脉冲的控制信号后，此时制动单元140处于泄荷状态，则再次根据采集的第二直流电压来判断直流侧的直流电压是否达到第二预设电压阈值。如果第二直流电压达到第二预设电压阈值，则说明直流侧的直流电压无法通过制动单元140降低到安全电压，需要继续采取保护措施；如果第二直流电压未达到第二预设电压阈值，则说明直流侧的直流电压可以通过制动单元140来降低，暂时不采取其他保护措施。所以，步骤414，当第二直流电压大于第二预设电压阈值时，输出用于封锁变流器100中的制动单元140的IGBT驱动脉冲的控制信号，使制动单元140的所有IGBT关闭，避免器件损坏，提高IGBT承受的直流电压，提高了耐压值。
需要说明的是，第二预设电压阈值可以取值为图3所示实施例中的UDcmax，即变流器控制器110内设置最大直流电压工作值。
作为一个可选的实施例，在步骤412之后，该方法还可以执行以下步骤：比较第二直流电压和第一预设电压阈值的大小；当第二直流电压小于第一预设电压阈值时，输出用于解除封锁变流器100中的整流器120的IGBT驱动脉冲的控制信号。
其中，通过比较第二直流电压和第一预设电压阈值的大小，判断直流侧的直流电压是否恢复到正常状态，即第二直流电压不大于第一预设电压阈值的状态；如果第二直流电压小于第一预设电压阈值，说明直流侧的直流电压是否恢复到正常状态，则输出用于解除封锁变流器100中的整流器120的IGBT驱动脉冲的控制信号，使变流器100中的整流器120恢复正常工作，提高变流器100的利用率。
需要说明的是，如果在图3所实施例中，当第一直流电压大于第一预设电压阈值时，还输出用于封锁变流器100中的制动单元140的IGBT驱动脉冲的控制信号，和/或输出用于断开变流器100中远离电网300的第二断路器K2的控制信号，则在本实施例中判定第二直流电压小于第一预设电压阈值时，还可以输出用于解除封锁变流器100中的制动单元140的IGBT驱动脉冲的控制信号，和/或输出用于闭合第二断路器K2的控制信号。
图5示出的本发明实施例的一种控制变流器100吸收有功功率的变流器100的示意性结构图。如图5所示，变流器100分别与发电系统200连接，并通过网侧升压变压器连接至电网300，将发电系统200的能量转换后输送至电网300。变流器100包括变流器控制器110、整流器120、直流支撑电容C1、制动单元140、逆变器150、断路器、直流采集单元130和交流采集单元160。其中，变流器控制器110分别与整流器120、直流支撑电容C1、制动单元140、逆变器150、断路器、直流采集单元130和交流采集单元160连接，断路器包括靠近电网300的第一断路器K1和远离电网300的第二断路器K2，整流器120分别与K2和直流支撑电容C1连接，将发电系统200输出的交流电转换为直流电，制动单元140分别与直流支撑电容C1和逆变器150连接，主要用于消耗直流母线上过高的能量，逆变器150分别与制动单元140和K1连接，将直流电转换为与电网300相位相同的交流电。整流器120、制动单元140和逆变器150可以统称为功率单元，其主要由IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)构成，其中IGBT可以通过PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)来控制器导通或关闭。
图6示出了根据本发明一实施例的控制变流器100吸收有功功率的变流器控制器110的示意性结构图。图6所示的变流器控制器110可以为图5所示变流器100中的变流器控制器110，本发明实施例以图5所示变流器100中的变流器控制器110为例，对图6所示变流器控制器110进行说明。
如图6所示，变流器控制器110包括：接收模块111、计算模块112、判断模块113和输出模块114。
其中，接收模块111，被配置为接收变流器100中交流采集单元160在第一预设时间段内所采集的并网点的第一交流电压和第一交流电流；计算模块112，被配置为根据第一交流电压和第一交流电流计算在第一预设时间段内变流器100与电网300之间传输的第一有功功率的正负符号；判断模块113，被配置为根据第一有功功率的正负符号判断第一有功功率是否为由电网300传输至变流器100的有功功率；输出模块114，被配置为当第一有功功率为由电网300传输至变流器100的有功功率时，输出用于封锁变流器100中的逆变器150的IGBT驱动脉冲的控制信号。
图7示出了根据本发明又一实施例的控制变流器100吸收有功功率的变流器控制器110的示意性结构图。图7所示变流器控制器110的结构为在图6所示变流器控制器110的结构的基础上的变形。如图7所示，变流器控制器110还包括功率比较模块115。
其中，计算模块112还被配置为根据第一交流电压和第一交流电流计算第一有功功率的绝对值；功率比较模块115，被配置为比较第一有功功率的绝对值和预设功率阈值的大小；输出模块114还被配置为当第一有功功率的绝对值大于预设功率阈值时，输出用于封锁变流器100中的逆变器150的IGBT驱动脉冲的控制信号。
作为一个可选的实施例，变流器控制器100还包括滤波模块。
其中，滤波模块，被配置为对第一有功功率的绝对值进行移动平均值滤波；功率比较模块115还被配置为比较经过移动平均值滤波的第一有功功率的绝对值与预设功率阈值的大小。
作为一个可选的实施例，输出模块114还被配置为当第一有功功率为由电网300传输至变流器100的有功功率时，输出用于断开变流器100中靠近电网300的第一断路器k1的控制信号。
作为一个可选的实施例，接收模块111还被配置为接收交流采集单元160在第二预设时间段内所采集的并网点的第二交流电压和第二交流电流；计算模块112还被配置为根据第二交流电压和第二交流电流计算在第二预设时间段内变流器100与电网300之间传输的第二有功功率的正负符号；判断模块113还被配置为根据第二有功功率的正负符号判断第二有功功率是否为由电网300传输至变流器100的有功功率；输出模块114还被配置为当第二有功功率不为由电网300传输至变流器100的有功功率时，输出用于解除封锁变流器100中的逆变器150的IGBT驱动脉冲的控制信号。
作为一个可选的实施例，输出模块114还被配置为当第二有功功率不为由电网300传输至变流器100的有功功率时，输出用于闭合变流器100中靠近电网300的第一断路器K1的控制信号。
图8示出了根据本发明另一实施例的控制变流器100吸收有功功率的变流器控制器110的示意性结构图。图8所示变流器控制器110的结构为在图6所示变流器控制器110的结构的基础上的变形。如图8所示，变流器控制器110还包括电压比较模块116。
其中，接收模块111还被配置为接收变流器100中直流采集单元130所采集的变流器100中直流支撑电容C1两端的第一直流电压；电压比较模块116，被配置为比较第一直流电压和第一预设电压阈值的大小；输出模块114还被配置为当第一直流电压大于第一预设电压阈值时，输出用于封锁变流器100中的整流器120的IGBT驱动脉冲的控制信号。
作为一个可选的实施例，输出模块114还被配置为当第一直流电压大于第一预设电压阈值时，输出用于封锁变流器100中的整流器120的IGBT驱动脉冲的控制信号，和/或输出用于断开变流器100中远离电网300的第二断路器K2的控制信号。
作为一个可选的实施例，接收模块111还被配置为接收直流采集单元130所采集的直流支撑电容C1两端的第二直流电压；电压比较模块116还被配置为比较第二直流电压和第二预设电压阈值的大小，其中，第二预设电压阈值大于第一预设电压阈值；输出模块114还被配置为当第二直流电压大于第二预设电压阈值时，输出用于封锁变流器100中的制动单元140的IGBT驱动脉冲的控制信号，和/或用于断开变流器100中远离所述电网300的第二断路器K2的控制信号。
作为一个可选的实施例，电压比较模块116还被配置为比较第二直流电压和第一预设电压阈值的大小；输出模块114还被配置为当第二直流电压小于第一预设电压阈值时，输出用于解除封锁变流器100中的整流器120的IGBT驱动脉冲的控制信号。
作为一个可选的实施例，接收模块111还被配置为接收所采集的直流支撑电容C1两端的第二直流电压；电压比较模块116还被配置为比较第二直流电压和第一预设电压阈值的大小；输出模块114还被配置为当第二直流电压小于第一预设电压阈值时，输出用于解除封锁变流器100中的整流器120的IGBT驱动脉冲的控制信号，以及用于解除封锁变流器100中的制动单元140的IGBT驱动脉冲的控制信号、和/或用于闭合变流器100中远离电网300的第二断路器K2的控制信号。
需要说明的是，上述实施例中控制变流器100吸收有功功率的变流器控制器110可以用于执行图1至图4所示控制变流器100吸收有功功率的方法，所以上述实施例中的变流器控制器110的数据处理过程和原理可以参考图1至图4所示控制变流器100吸收有功功率的方法中所述的数据处理过程和原理，在此不再赘述。
本发明的一个实施例还提供了一种控制变流器100吸收有功功率的变流器100，变流器100的结构可以如图5所示。如图5所示，变流器100包括交流采集单元160、逆变器150和变流器控制器110，变流器控制器110可以实现图1至图4所示的功能；交流采集单元160与变流器控制器110连接，变流器控制器110与逆变器150连接。
其中，交流采集单元160，被配置为采集并网点的第一交流电压和第一交流电流，并传输至变流器控制器110；逆变器150，被配置为接收变流器控制器110输出用于封锁IGBT驱动脉冲的控制信号，并封锁IGBT驱动脉冲。
可以理解的是，交流采集单元160被配置为采集并网点的第二交流电压和第二交流电流，并传输至变流器控制器110；
逆变器150被配置为接收变流器控制器110输出的用于解除封锁IGBT驱动脉冲的控制信号，并解除封锁的IGBT驱动脉冲。
可以理解的是，如图5所示，变流器100还包括第一断路器K1。
其中，第一断路器K1，被配置为接收变流器控制器110输出的用于断开第一断路器K1的控制信号，并断开第一断路器K1中的开关。
可以理解的是，如图5所示，第一断路器K1还被配置为接收变流器控制器110输出的用于闭合第一断路器K1的控制信号，并闭合第一断路器K1中的开关。
可以理解的是，如图5所示，变流器100还包括直流采集单元130、直流支撑电容C1和整流器120，直流采集单元130分别与变流器控制器110和直流支撑电容C1连接，整流器120与变流器控制器110连接。
其中，直流采集单元130，被配置为采集直流支撑电容C1两端的第一直流电压，并传输至变流器控制器110；
整流器120，被配置为接收变流器控制器110输出的用于封锁IGBT驱动脉冲的控制信号，并封锁IGBT驱动脉冲。
可以理解的是，如图5所示，变流器100还包括制动单元140和/或第二断路器K2。
其中，制动单元140，被配置为接收变流器控制器110输出的用于封锁IGBT驱动脉冲的控制信号，并封锁IGBT驱动脉冲；
第二断路器K2，被配置为接收变流器控制器110输出的用于断开第二断路器K2的控制信号，并断开第二断路器K2中的开关。
可以理解的是，直流采集单元130还被配置为采集直流支撑电容C1两端的第二直流电压，并传输至变流器控制器110；
制动单元140，被配置为接收变流器控制器110输出的用于封锁IGBT驱动脉冲的控制信号，并封锁驱动IGBT的脉冲；
第二断路器K2，被配置为接收变流器控制器110输出的用于断开第二断路器K2的控制信号，并断开第二断路器K2中的开关。
可以理解的是，整流器120还被配置为接收变流器控制器110输出的用于解除封锁的IGBT驱动脉冲的控制信号，并解除封锁的IGBT驱动脉冲。
需要说明的是，上述实施例中控制变流器100吸收有功功率的变流器100可以用于执行图1至图4所示控制变流器100吸收有功功率的方法，所以上述实施例中的变流器100的数据处理过程和原理可以参考图1至图4所示控制变流器100吸收有功功率的方法中所述的数据处理过程和原理，在此不再赘述。
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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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权利要求的保护范围为准。

Claims (21)

1.一种控制变流器吸收有功功率的方法，其特征在于，所述方法包括：
接收在第一预设时间段内所采集的并网点的第一交流电压和第一交流电流；
根据所述第一交流电压和所述第一交流电流计算在所述第一预设时间段内所述变流器(100)与电网之间传输的第一有功功率的正负符号；
根据所述第一有功功率的正负符号判断所述第一有功功率是否为由所述电网传输至所述变流器(100)的有功功率；
当所述第一有功功率为由所述电网传输至所述变流器(100)的有功功率时，输出用于封锁所述变流器(100)中的逆变器(150)的绝缘栅双极型晶体管IGBT驱动脉冲的控制信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述第一有功功率为由所述电网传输至所述变流器(100)的有功功率时，所述方法还包括：
根据所述第一交流电压和所述第一交流电流计算所述第一有功功率的绝对值；
比较所述第一有功功率的绝对值和预设功率阈值的大小；
当所述第一有功功率的绝对值大于所述预设功率阈值时，输出用于封锁所述变流器(100)中的逆变器(150)的IGBT驱动脉冲的控制信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，比较所述第一有功功率的绝对值和预设功率阈值的大小的步骤还包括：
对所述第一有功功率的绝对值进行移动平均值滤波；并且
比较经过移动平均值滤波的第一有功功率的绝对值与所述预设功率阈值的大小。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，在所述输出用于封锁所述变流器(100)中的逆变器(150)的IGBT驱动脉冲的控制信号之后，所述方法还包括：
接收在第二预设时间段内所采集的所述并网点的第二交流电压和第二交流电流；
根据所述第二交流电压和所述第二交流电流计算在所述第二预设时间段内所述变流器(100)与所述电网之间传输的第二有功功率的正负符号；
根据所述第二有功功率的正负符号判断所述第二有功功率是否为由所述电网传输至所述变流器(100)的有功功率；
当所述第二有功功率不为由所述电网传输至所述变流器(100)的有功功率时，输出用于解除封锁所述变流器(100)中的逆变器(150)的IGBT驱动脉冲的控制信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述第一有功功率为由所述电网传输至所述变流器(100)的有功功率时，输出用于断开所述变流器(100)中靠近所述电网的第一断路器(K1)的控制信号；
当所述第二有功功率不为由所述电网传输至所述变流器(100)的有功功率时，输出用于闭合所述变流器(100)中靠近所述电网的第一断路器(K1)的控制信号。
6.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，在所述输出用于封锁所述变流器(100)中的逆变器(150)的IGBT驱动脉冲的控制信号之后，所述方法还包括：
接收所采集的所述变流器(100)中的直流支撑电容(C1)两端的第一直流电压；
比较所述第一直流电压和第一预设电压阈值的大小；
当所述第一直流电压大于所述第一预设电压阈值时，输出用于封锁所述变流器(100)中的整流器(120)的IGBT驱动脉冲的控制信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述输出用于封锁所述变流器(100)中的整流器(120)的IGBT驱动脉冲的控制信号之后，所述方法还包括：
接收所采集的所述直流支撑电容(C1)两端的第二直流电压；
比较所述第二直流电压和第二预设电压阈值的大小，其中，所述第二预设电压阈值大于所述第一预设电压阈值；
当所述第二直流电压大于所述第二预设电压阈值时，输出用于封锁所述变流器(100)中的制动单元(140)的IGBT驱动脉冲的控制信号，和/或用于断开所述变流器(100)中远离所述电网的第二断路器(K2)的控制信号。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述接收所采集的所述直流支撑电容(C1)两端的第二直流电压之后，所述方法还包括：
比较所述第二直流电压和所述第一预设电压阈值的大小；
当所述第二直流电压小于所述第一预设电压阈值时，输出用于解除封锁所述变流器(100)中的整流器(120)的IGBT驱动脉冲的控制信号。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
当所述第一直流电压大于所述第一预设电压阈值时，输出用于封锁所述变流器(100)中的制动单元(140)的IGBT驱动脉冲的控制信号，和/或输出用于断开所述变流器(100)中远离所述电网的第二断路器(K2)的控制信号。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收所采集的所述直流支撑电容(C1)两端的第二直流电压；
比较所述第二直流电压和所述第一预设电压阈值的大小；
当所述第二直流电压小于所述第一预设电压阈值时，输出用于解除封锁所述变流器(100)中的整流器(120)的IGBT驱动脉冲的控制信号，以及用于解除封锁所述变流器(100)中的制动单元(140)的IGBT驱动脉冲的控制信号、和/或用于闭合所述变流器(100)中远离所述电网的第二断路器(K2)的控制信号。
11.一种控制变流器吸收有功功率的变流器控制器(110)，其特征在于，包括：
接收模块(111)，被配置为接收变流器(100)中交流采集单元(160)在第一预设时间段内所采集的并网点的第一交流电压和第一交流电流；
计算模块(112)，被配置为根据所述第一交流电压和所述第一交流电流计算在所述第一预设时间段内所述变流器(100)与电网之间传输的第一有功功率的正负符号；
判断模块(113)，被配置为根据所述第一有功功率的正负符号判断所述第一有功功率是否为由所述电网传输至所述变流器(100)的有功功率；
输出模块(114)，被配置为当所述第一有功功率为由所述电网传输至所述变流器(100)的有功功率时，输出用于封锁所述变流器(100)中的逆变器(150)的绝缘栅双极型晶体管IGBT驱动脉冲的控制信号。
12.根据权利要求11所述的变流器控制器(110)，其特征在于，所述计算模块(112)还被配置为根据所述第一交流电压和所述第一交流电流计算所述第一有功功率的绝对值；
所述变流器控制器(110)还包括：
功率比较模块(115)，被配置为比较所述第一有功功率的绝对值和预设功率阈值的大小；
所述输出模块(114)还被配置为当所述第一有功功率的绝对值大于所述预设功率阈值时，输出用于封锁所述变流器(100)中的逆变器(150)的IGBT驱动脉冲的控制信号。
13.根据权利要求12所述的变流器控制器(110)，其特征在于，还包括：
滤波模块，被配置为对所述第一有功功率的绝对值进行移动平均值滤波；
所述功率比较模块(115)还被配置为比较经过移动平均值滤波的第一有功功率的绝对值与所述预设功率阈值的大小。
14.根据权利要求11-13任一项所述的变流器控制器(110)，其特征在于，所述接收模块(111)还被配置为接收所述交流采集单元(160)在第二预设时间段内所采集的所述并网点的第二交流电压和第二交流电流；
所述计算模块(112)还被配置为根据所述第二交流电压和所述第二交流电流计算在所述第二预设时间段内所述变流器(100)与所述电网之间传输的第二有功功率的正负符号；
所述判断模块(113)还被配置为根据所述第二有功功率的正负符号判断所述第二有功功率是否为由所述电网传输至所述变流器(100)的有功功率；
所述输出模块(114)还被配置为当所述第二有功功率不为由所述电网传输至所述变流器(100)的有功功率时，输出用于解除封锁所述变流器(100)中的逆变器(150)的IGBT驱动脉冲的控制信号。
15.根据权利要求14所述的变流器控制器(110)，其特征在于，所述输出模块(114)还被配置为当所述第一有功功率为由所述电网传输至所述变流器(100)的有功功率时，输出用于断开所述变流器(100)中靠近所述电网的第一断路器(K1)的控制信号；以及，还被配置为当所述第二有功功率不为由所述电网传输至所述变流器(100)的有功功率时，输出用于闭合所述变流器(100)中靠近所述电网的第一断路器(K1)的控制信号。
16.根据权利要求11-13任一项所述的变流器控制器(110)，其特征在于，所述接收模块(111)还被配置为接收所述变流器(100)中直流采集单元(130)所采集的所述变流器(100)中直流支撑电容(C1)两端的第一直流电压；
所述变流器控制器(110)还包括：
电压比较模块(116)，被配置为比较所述第一直流电压和第一预设电压阈值的大小；
所述输出模块(114)还被配置为当所述第一直流电压大于所述第一预设电压阈值时，输出用于封锁所述变流器(100)中的整流器(120)的IGBT驱动脉冲的控制信号。
17.根据权利要求16所述的变流器控制器(110)，其特征在于，所述接收模块(111)还被配置为接收所述直流采集单元(130)所采集的所述直流支撑电容(C1)两端的第二直流电压；
所述电压比较模块(116)还被配置为比较所述第二直流电压和第二预设电压阈值的大小，其中，所述第二预设电压阈值大于所述第一预设电压阈值；
所述输出模块(114)还被配置为当所述第二直流电压大于所述第二预设电压阈值时，输出用于封锁所述变流器(100)中的制动单元(140)的IGBT驱动脉冲的控制信号，和/或用于断开所述变流器(100)中远离所述电网的第二断路器(K2)的控制信号。
18.根据权利要求17所述的变流器控制器(110)，其特征在于，所述电压比较模块(116)还被配置为比较所述第二直流电压和所述第一预设电压阈值的大小；
所述输出模块(114)还被配置为当所述第二直流电压小于所述第一预设电压阈值时，输出用于解除封锁所述变流器(100)中的整流器(120)的IGBT驱动脉冲的控制信号。
19.根据权利要求16所述的变流器控制器(110)，其特征在于，所述输出模块(114)还被配置为当所述第一直流电压大于所述第一预设电压阈值时，输出用于封锁所述变流器(100)中的制动单元(140)的IGBT驱动脉冲的控制信号，和/或输出用于断开所述变流器(100)中远离所述电网的第二断路器(K2)的控制信号。
20.根据权利要求19所述的变流器控制器(110)，其特征在于，所述接收模块(111)还被配置为接收所采集的所述直流支撑电容(C1)两端的第二直流电压；
所述电压比较模块(116)还被配置为比较所述第二直流电压和所述第一预设电压阈值的大小；
所述输出模块(114)还被配置为当所述第二直流电压小于所述第一预设电压阈值时，输出用于解除封锁所述变流器(100)中的整流器(120)的IGBT驱动脉冲的控制信号，以及用于解除封锁所述变流器(100)中的制动单元(140)的IGBT驱动脉冲的控制信号、和/或用于闭合所述变流器(100)中远离所述电网的第二断路器(K2)的控制信号。
21.一种控制变流器吸收有功功率的变流器(100)，所述变流器(100)包括交流采集单元(160)和逆变器(150)，其特征在于，所述变流器(100)还包括如权利要求11至20任一项所述的变流器控制器(110)，所述变流器控制器(110)分别与所述交流采集单元(160)和所述逆变器(150)连接；
所述交流采集单元(160)，被配置为在所述第一预设时间段内采集并网点的第一交流电压和第一交流电流，并传输至所述变流器控制器(110)；
所述逆变器(150)，被配置为接收所述变流器控制器(110)输出用于封锁IGBT驱动脉冲的控制信号，并封锁IGBT驱动脉冲。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110854908B (zh) * 2019-11-08 2021-12-07 深圳供电局有限公司 光伏接入中低压配电网过电压功率控制方法及系统、介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102088191A (zh) * 2010-12-22 2011-06-08 阳光电源股份有限公司 一种全功率风机变流器低电压穿越的协同控制方法和系统
CN102223125A (zh) * 2011-06-29 2011-10-19 南车株洲电力机车研究所有限公司 一种电网电压故障时风电机组不间断运行控制方法及装置
CN102570852A (zh) * 2012-03-13 2012-07-11 广东明阳龙源电力电子有限公司 一种风电变流器主电路
CN103023067A (zh) * 2012-12-11 2013-04-03 盐城工学院 基于公共直流母线的直驱风力发电系统
JP2015186374A (ja) * 2014-03-25 2015-10-22 大倉電気株式会社 電力系統の逆潮流監視装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102088191A (zh) * 2010-12-22 2011-06-08 阳光电源股份有限公司 一种全功率风机变流器低电压穿越的协同控制方法和系统
CN102223125A (zh) * 2011-06-29 2011-10-19 南车株洲电力机车研究所有限公司 一种电网电压故障时风电机组不间断运行控制方法及装置
CN102570852A (zh) * 2012-03-13 2012-07-11 广东明阳龙源电力电子有限公司 一种风电变流器主电路
CN103023067A (zh) * 2012-12-11 2013-04-03 盐城工学院 基于公共直流母线的直驱风力发电系统
JP2015186374A (ja) * 2014-03-25 2015-10-22 大倉電気株式会社 電力系統の逆潮流監視装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
考虑转矩失衡的双馈感应风电机组低电压穿越控制研究;周香珍 等;《电测与仪表》;20151025;第52卷(第20期);第107-112页 *
采用Crowbar实现低电压穿越的风电场继电保护定值整定研究;车倩 等;《电力系统保护与控制》;20130116;第41卷(第2期);第97-102页 *

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