CN108711879A - 一种并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法 - Google Patents

一种并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108711879A
CN108711879A CN201810424150.3A CN201810424150A CN108711879A CN 108711879 A CN108711879 A CN 108711879A CN 201810424150 A CN201810424150 A CN 201810424150A CN 108711879 A CN108711879 A CN 108711879A
Authority
CN
China
Prior art keywords
inverter
gird
capacitance
filter capacitor
output filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810424150.3A
Other languages
English (en)
Inventor
陈海彬
侯立军
张新强
赵家欣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renergy Electric Tianjin Ltd
Original Assignee
Renergy Electric Tianjin Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renergy Electric Tianjin Ltd filed Critical Renergy Electric Tianjin Ltd
Priority to CN201810424150.3A priority Critical patent/CN108711879A/zh
Publication of CN108711879A publication Critical patent/CN108711879A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0038—Circuits or arrangements for suppressing, e.g. by masking incorrect turn-on or turn-off signals, e.g. due to current spikes in current mode control

Abstract

本发明提供了一种并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法，包括电机，所述电机经电感L2、整流器、逆变器、滤波器和网侧开关S1连接到电网，电网的输入端设有电网电压检测点，滤波器的电容C1上设有电容电压检测点，所述逆变器的交流输出端设有电流检测点，电力监测仪表采集电网电压检测点、电容电压检测点和所述检测点的数据并反馈给控制器,所述逆变器经整流桥、电阻R1和接触器连接至电网。本发明所述的并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法，根据电网锁相环角度自动调输出滤波器电容电压的相位角，实现电容零压差合闸，可有效抑制电容合闸过电流对系统的不利影响。

Description

一种并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法
技术领域
本发明属于电力电子领域，尤其是涉及一种并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法。
背景技术
并网型PWM逆变器，因此考虑并网谐波问题，基本上都采用了LC/LCL型滤波器，考虑到电感L成本较高，所以一般将电容C选择为较大的数值，这样导致电容在合闸时会有较大涌流，此涌流会损伤电容器，同时也会对电网产生一定冲击。
在现有的做法中主要有，在电容支路串联限流电阻器，这样能有效的降低合闸涌流，但是电阻在其中会有较大的发热，一是影响整体系统效率，而是增加了成本。另外一种做法是在电容支路串联电感作为限流，但是当感值较大时，同样会增加成本，另外由于电感与电容容易引起振荡，以及由于谐波频率较高在电感上压降太大，影响滤波效果。
市场上也有抑制电容涌流的相应开关，开关的原理都是通过判断电压相位来选择性投切相应的相电容，以此来保证电容合闸涌流在规定范围内，这样也会增加成本，另外由于增加了机械开关，所以增加了不可靠因素。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法，以解决现有并网逆变器抑制电容涌流时损伤电容器、稳定性差、生产成本增加的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法，包括整流桥、逆变器、整流器、电机、滤波器、接触器、电力监测仪表和控制器，所述电机经电感L2、所述整流器连接至所述逆变器，所述逆变器的交流输出端与所述滤波器连接并通过网侧开关S1连接到电网，电网的输入端设有电网电压检测点，所述滤波器的电容C1上设有电容电压检测点，所述逆变器的交流输出端设有电流检测点，所述电力监测仪表采集所述电网电压检测点、所述电容电压检测点和所述电流检测点的数据并反馈给所述控制器,所述逆变器的直流侧正负端连接至所述整流桥的正负端，所述整流桥的交流侧经电阻R1、所述接触器连接至电网输入端。
进一步的，所述整流桥为三相不控整流桥。
进一步的，所述逆变器为PWM逆变器。
进一步的，所述整理器为PWM整流器。
进一步的，所述电阻R1为三相电阻。
进一步的，所述接触器为预充电接触器。
进一步的，所述滤波器包括电感L1和所述电容C1，所述电感L1的一端连接至所述所述逆变器的交流输出端，另一端分别经所述电容C1接地、连接至所述网测开关S1。
进一步的，所述控制器为DSP。
相对于现有技术，本发明所述的并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法具有以下优势：
(1)本发明所述的并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法，根据电网锁相环角度自动调输出滤波器电容电压的相位角，实现电容零压差合闸，可有效抑制电容合闸过电流对系统的不利影响。
(2)本发明所述的并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法，设置的预充电接触器，能够防止电路直接上电瞬间，充电电流过大，造成电气元器件损坏。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法的拓扑图；
图2为本发明实施例所述的并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法的拓扑图的流程图；
图3为本发明实施例所述的并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法的控制框图。
附图标记说明：
1-整流桥；2-逆变器；3-整流器；4-电机；5-滤波器；6-接触器。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
专业术语解释：
ULdq*:电网电压dq轴分量给定值；
Udc：直流母线电压；
Udqg：逆变器电压dq轴分量；
Idqg*：网侧逆变器电流dq轴分量给定值；
Idqg：网侧逆变器电流dq轴分量；
θg:电网电压角度；
ULabc：电网ABC三相电压；
UαβL：电网电压αβ轴分量。
ABC：三相静止坐标轴A、B、C；
αβ：两相静止坐标轴α、β；
dq：两相旋转坐标轴d、q；
3s/2s:三相静止坐标系到两相静止坐标系变换；
2s/2d:两相静止坐标系到两相旋转坐标系变换；
2d/2s:两相旋转坐标系到两相静止坐标系变换；
PI：比例积分控制器；
SVPWM：空间矢量脉宽调制波。
一种并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法，如图1至图3所示，包括整流桥1、逆变器2、整流器3、电机4、滤波器5、接触器6、电力监测仪表和控制器，所述电机4经电感L2、所述整流器3连接至所述逆变器2，所述逆变器2的交流输出端与所述滤波器5连接并通过网侧开关S1连接到电网，电网的输入端设有电网电压检测点，所述滤波器5的电容C1上设有电容电压检测点，所述逆变器2的交流输出端设有电流检测点，所述电力监测仪表采集所述电网电压检测点、所述电容电压检测点和所述电流检测点的数据并反馈给所述控制器,所述逆变器2的直流侧正负端连接至所述整流桥1的正负端，所述整流桥1的交流侧经电阻R1、所述接触器6连接至电网输入端。
所述整流桥1为三相不控整流桥。
所述逆变器2为PWM逆变器。
所述整理器3为PWM整流器。
所述电阻R1为三相电阻。
所述接触器6为预充电接触器，预充电接触器的作用是防止直接上电瞬间，充电电流大，造成电气元器件损坏。
所述滤波器5包括电感L1和所述电容C1，所述电感L1的一端连接至所述所述逆变器2的交流输出端，另一端分别经所述电容C1接地、连接至所述网测开关S1。
所述控制器为DSP。
如图2所示,控制器检测到电网有电时，合上预充电接触器6，通过三相电阻R1与三相不控整流器1给PWM逆变器2的直流侧电容充电，控制器通过电力监测仪检测电容电压和电网电压，将电容电压和电网电压，网侧电流都经过旋转坐标变换成DQ分量，
将电容C1的D轴电压与电网D轴电压进行比较，偏差值经过PI调节器输出D轴电流参考分量，将D轴电流参考分量与网侧电流D轴分量进行比较，偏差值经过PI调节器的得到逆变器2的D轴电压参考分量；将电容Q轴电压与电网Q轴电压进行比较，偏差值经过PI调节器输出Q轴电流参考分量，将Q轴电流参考分量与网侧电流Q轴分量进行比较，偏差值经过PI调节器的得到逆变器2的Q轴电压参考分量；将DQ轴电压参考分量经过反旋转坐标变换得到PWM参考电压，经过SVPWM计算输出PWM经过交流输出端LC滤波器5，在网侧开关S1两端形成相位一致，幅值相近的电压波形，再进行网侧开关S1闭合，完成电容合闸，再断开与充电开关，这样能使滤波电容C1经过逆变器2的PWM预充电，能够保证网侧开关S1合闸时，电容电流无冲击。
如图3所示，控制器采集的到的电网三相电压UabcL，经过3相静止坐标系转换2相静止坐标系，转换成为UαβL；变换方程为：
根据电网电压锁相环输出的角度θg，将电网电压、电容电压以及网侧电流经过旋转变换得到DQ坐标系下电网电压DQ值和电容电压DQ值以及网侧电流DQ值，得到ULdq*，补偿方程为：
经过两级PI调节器，得到调制电压DQ值，调制电压经过2相反旋转变换得到调制电压αβ值加上前馈电压UαβL得到调制电压UαβL*。
将补偿得到的UαβL*输入到SVPWM模块，让逆变器2输出PWM经过LC滤波5得到正弦电压，当判断到电容电压与电网电压压差小于设定值时，让网侧开关S1合闸，从而减少电容合闸带来的冲击。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法，其特征在于：包括整流桥(1)、逆变器(2)、整流器(3)、电机(4)、滤波器(5)、接触器(6)、电力监测仪表和控制器，
所述电机(4)经电感L2、所述整流器(3)连接至所述逆变器(2)，所述逆变器(2)的交流输出端与所述滤波器(5)连接并通过网侧开关S1连接到电网，电网的输入端设有电网电压检测点，所述滤波器(5)的电容C1上设有电容电压检测点，所述逆变器(2)的交流输出端设有电流检测点，所述电力监测仪表采集所述电网电压检测点、所述电容电压检测点和所述电流检测点的数据并反馈给所述控制器,所述逆变器(2)的直流侧正负端连接至所述整流桥(1)的正负端，所述整流桥(1)的交流侧经电阻R1、所述接触器(6)连接至电网输入端。
2.根据权利要求1所述的一种并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法，其特征在于：所述整流桥(1)为三相不控整流桥。
3.根据权利要求1所述的一种并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法，其特征在于：所述逆变器(2)为PWM逆变器。
4.根据权利要求1所述的一种并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法，其特征在于：所述整理器(3)为PWM整流器。
5.根据权利要求1所述的一种并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法，其特征在于：所述电阻R1为三相电阻。
6.根据权利要求1所述的一种并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法，其特征在于：所述接触器(6)为预充电接触器。
7.根据权利要求1所述的一种并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法，其特征在于：所述滤波器(5)包括电感L1和所述电容C1，所述电感L1的一端连接至所述所述逆变器(2)的交流输出端，另一端分别经所述电容C1接地、连接至所述网测开关S1。
8.根据权利要求1所述的一种并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法，其特征在于：所述控制器为DSP。
CN201810424150.3A 2018-05-07 2018-05-07 一种并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法 Pending CN108711879A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810424150.3A CN108711879A (zh) 2018-05-07 2018-05-07 一种并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810424150.3A CN108711879A (zh) 2018-05-07 2018-05-07 一种并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108711879A true CN108711879A (zh) 2018-10-26

Family

ID=63867825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810424150.3A Pending CN108711879A (zh) 2018-05-07 2018-05-07 一种并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108711879A (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102916437A (zh) * 2011-12-24 2013-02-06 许继集团有限公司 一种并网变流器软并网方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102916437A (zh) * 2011-12-24 2013-02-06 许继集团有限公司 一种并网变流器软并网方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106330039B (zh) 一种小容量薄膜电容变频器系统的永磁同步电机控制算法
CN106655947B (zh) 一种提高小容量直流母线电容电压暂态稳定性的永磁同步电机控制算法
US5384696A (en) Active power line conditioner with fundamental negative sequence compensation
US6075350A (en) Power line conditioner using cascade multilevel inverters for voltage regulation, reactive power correction, and harmonic filtering
CN105577060B (zh) 一种减少直流侧电容的交流电机驱动控制系统及控制方法
US5287288A (en) Active power line conditioner with low cost surge protection and fast overload recovery
CN103078526A (zh) 基于虚拟电阻的电流源型整流器及并网控制方法
CN102790422B (zh) 一种ups充电模块装置及其控制方法
WO2016086457A1 (zh) 带二次滤波电路的牵引变流器
CN104578083B (zh) 一种配电网动态电压稳定器的控制策略
WO2015192666A1 (zh) 逆变电源系统
Ghosh et al. Design and simulation of a novel self supported dynamic voltage restorer (DVR) for power quality improvement
CN100359792C (zh) 检测不间断电源的整流器零线与电网零线之间的断线故障的方法
CN106655470B (zh) 一种不间断电源及其控制方法
CN104993712A (zh) 一种三相-单相交流变换器控制方法
CN108667282A (zh) 一种交流输出滤波电容合闸涌流抑制拓扑电路及抑制方法
CN108711879A (zh) 一种并网逆变器输出滤波电容合闸涌流抑制方法
Varaprasad et al. An improved three level Hysteresis Current Controller for single phase shunt active power filter
TW548886B (en) Three-phase shunt type active power filter capable of operating in parallel
CN203554321U (zh) 一种igbt整流电路
CN109066712B (zh) 一种三相四线并联式三电平svg的分相控制方法及系统
CN100388608C (zh) 一种在不间断电源断中线后控制其整流器零线电压差的方法
Tanaka et al. A half-bridge inverter based active power quality compensator for electrified railways
Papadopoulos et al. A hybrid converter for medium voltage using a low-voltage current source active filter connected via a series capacitor
CN108631563B (zh) 一种功率变换电路的纹波电流抑制方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181026

RJ01 Rejection of invention patent application after publication