CN110429568A - 整流电路及其控制方法、计算机装置和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种整流电路及其控制方法、计算机装置和存储介质，其中，整流电路包括：重复控制电路，重复控制电路被配置为根据有功电流信号和/或无功电流信号生成重复控制信号；限幅器电路，与重复控制电路的输出端相连接，限幅器电路被配置为接收重复控制信号，基于重复控制信号超过安全工作阈值生成第一故障信号；故障处理电路，与限幅器电路的故障信号输出端相连接，故障处理电路被配置为根据第一故障信号断开并重置限幅器电路。本发明可以防止整流电路因重复控制电路失控导致故障，提高了重复控制电路的稳定性和可靠性，进而提高了设置有重复控制电路的整流电路的可靠性和鲁棒性。
Description
技术领域
本发明涉及整流电路技术领域，具体而言，涉及一种整流电路，一种整流电路的控制方法，一种计算机装置和一种计算机可读存储介质。
背景技术
一般来说，在四象限整流器的应用中，重复控制是一种改善电流环路控制稳态性能的手段，而现有的重复控制在四象限整流器的应用中存在当系统中出现故障时，容易引起重复控制器失控发散，最终引起系统中出现过电流的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的第一方面提出一种整流电路。
本发明的第二方面提出一种整流电路的控制方法。
本发明的第三方面提出一种计算机装置。
本发明的第四方面提出一种计算机可读存储介质。
有鉴于此，本发明的第一方面提供了一种整流电路，包括：重复控制电路，重复控制电路被配置为根据有功电流信号和/或无功电流信号生成重复控制信号；限幅器电路，与重复控制电路的输出端相连接，限幅器电路被配置为接收重复控制信号，基于重复控制信号超过安全工作阈值生成第一故障信号；故障处理电路，与限幅器电路的故障信号输出端相连接，故障处理电路被配置为根据第一故障信号断开并重置限幅器电路。
在该技术方案中，整流电路包括重复控制电路、限幅器电路和故障处理电路，重复控制电路可根据输入电信号中的有功电流信号和/或无功电流信号生成对应的重复控制信号，重复控制信号适于改善应用了整流电路的系统控制稳态性能。限幅器电路采集重复控制电路输出的重复控制信号，并判断重复控制信号是否超过了预设的安全工作阈值。如果重复控制信号超过了安全工作阈值，则说明当前重复控制电路因故障导致失控，限幅器电路生成对应的第一故障信号并发送至故障处理电路，故障处理电路在接收到第一故障信号后，自整流电路中切除重复控制电路，以避免故障发散引起整个电流环路失控产生过电流，防止整流电路因重复控制电路失控导致故障，提高了重复控制电路的稳定性和可靠性，进而提高了设置有重复控制电路的整流电路的可靠性和鲁棒性。
另外，本发明提供的上述技术方案中的整流电路还可以具有如下附加技术特征：
在上述技术方案中，进一步地，整流电路还包括：数字锁相环，与故障处理电路相连接，数字锁相环被配置为基于无功电压信号的绝对值超过安全电压阈值，生成第二故障信号；故障处理电路被配置为根据第二故障信号断开并重置限幅器电路。
在该技术方案中，整流电路还包括数字锁相环，数字锁相环用于根据电网侧信号中的无功电压信号判断电网系统中是否发生单相瞬时故障等故障，如果无功电压信号的绝对值超过安全电压阈值，说明电网中发生了单向瞬时故障或其他故障，可能会导致重复控制电路失控，此时数字锁相环生成第二故障信号并发送至故障处理电路，故障处理电路在接收到第二故障信号后，自整流电路中切除重复控制电路，以避免故障发散引起整个电流环路失控产生过电流，防止整流电路因重复控制电路失控导致故障，提高了重复控制电路的稳定性和可靠性，进而提高了设置有重复控制电路的整流电路的可靠性和鲁棒性。
在上述任一技术方案中，进一步地，整流电路还包括：转换电路，与重复控制电路和数字锁相环相连接，转换电路被配置为获取电网侧电信号，根据电网侧电信号生成有功电流信号、无功电流信号，有功电压信号和无功电压信号。
在该技术方案中，整流电路包括转换电路，转换电路位于整流电路的电网侧，转换电路将电网侧接入的电信号进行坐标转换，以得到电网侧输入的三相电信号中的有功、无功分量，即有功电流信号、无功电流信号、有功电压信号和无功电压信号。
在上述任一技术方案中，进一步地，整流电路还包括：补偿电路，补偿电路与转换电路相连接，补偿电路用于接收有功电流信号和无功电流信号，根据有功电流信号和参考电流信号的差值生成有功整流信号；以及根据无功电流信号生成无功整流信号。
在该技术方案中，整流电路包括补偿电路，通过补偿电路可实现前馈补偿。具体地，补偿电路接收转换电路输出的有功电流信号和无功电流信号，其中，有功电流信号与参考电流的差值作为有功电流补偿的输入，补偿电路根据有功电流信号与参考电流的差值得到有功整流信号，加上有功电压信号(有功电压分量)的前馈值，得到最终的有功电流对应的控制信号。
无功电流信号作为无功电流补偿的输入，补偿电路根据无功电流信号得到无功整流信号，并加上有功电压信号(有功电压分量)的前馈值，得到最终的无功电流对应的控制信号。
在上述任一技术方案中，进一步地，重复控制信号包括第一重复控制信号和第二重复控制信号，重复控制电路包括：第一重复控制器，第一重复控制器被配置为接收有功电流信号，根据有功电流信号生成第一初始重复控制信号；第一滤波器，接入于第一重复控制器的输出端，第一滤波器被配置为对第一初始重复控制信号进行滤波以得到第一重复控制信号；第二重复控制器，第二重复控制器被配置为接收无功电流信号，根据无功电流信号生成第二初始重复控制信号；第二滤波器，接入于第二重复控制器的输出端，第二滤波器被配置为对第二初始重复控制信号进行滤波以得到第二重复控制信号。
在该技术方案中，重复控制电路中具体包括第一重复控制器和第二重复控制器，分别对应有功电流信号和无功电流信号。重复控制电路还包括第一滤波器和第二滤波器，分别与第一重复控制器和第二重复控制器的输出端相连接，用于对第一重复控制器和第二重复控制器的输出信号进行滤波。其中，第一重复控制器接收有功电流信号，根据有功电流信号生成第一重复控制信号。第二重复控制器接收无功电流信号，根据无功电流信号生成第二重复控制信号。分别对有功电流和无功电流进行重复控制，可以进一步提高电流环路的稳态，使得整流电路的整流效果更佳，可有效地抑制电网输入侧的谐波电流。
在上述任一技术方案中，进一步地，第一故障信号包括第三故障信号和第四故障信号；限幅器电路被配置为基于在第一时长内第一重复控制信号持续超过第一安全工作阈值，生成第三故障信号；以及基于在第一时长内第二重复控制信号超过第二安全工作阈值，生成第四故障信号；故障处理电路被配置为根据第三故障信号断开并重置第一重复控制器和第一滤波器，根据第四故障信号断开并重置第二重复控制器和第二滤波器。
在该技术方案中，重复控制电路包括第一重复控制器和第二重复控制器，限幅器电路分别获取第一重复控制器的第一重复控制信号，以及第二重复控制器的第二重复控制信号，如果第一重复控制信号超过第一安全工作阈值，则说明第一重复控制器失控，此时生成第三故障信号，以使控制处理电路切断第一重复控制器。如果第二重复控制信号超过第二安全工作阈值，则说明第二重复控制器失效，此时生成第四故障信号，以使故障处理电路切断第二重复控制器。
分别获取第一重复控制器和第二重复控制器的输出，并分别判断第一重复控制器和第二重复控制器是否故障，可以避免单一重复控制器发生失控时切断整个重复控制电路，可以提高整流电路的稳定性和鲁棒性。
在上述任一技术方案中，进一步地，故障处理电路被配置为基于在第二时长内第一重复控制信号持续不超过第一安全工作阈值，重新接入第一重复控制器和第一滤波器；以及基于在第二时长内第二重复控制信号持续不超过第二安全工作阈值，重新接入第二重复控制器和第二滤波器。
在该技术方案中，故障处理电路在断开并重置第一重复控制器和第一滤波器，或在断开并重置第二重复控制器和第二滤波器后，持续获取第一重复控制器和第二重复控制器输出的第一重复控制信号和第二重复控制信号。如果第一重复信号在预设的第一时长内持续不超过第一安全工作阈值，说明第一重复控制器已经恢复正常，此时重新接入第一重复控制器和第一滤波器。
如果第二重复信号在预设的第二时长内持续不超过第二安全工作阈值，说明第二重复控制器已经恢复正常，此时重新接入第二重复控制器和第二滤波器。
在上述任一技术方案中，进一步地，数字锁相环被配置为基于在第二时长内无功电压信号的绝对值持续不超过安全电压阈值，生成恢复信号；故障处理电路被配置为根据恢复信号，重新接入重复控制电路。
在该技术方案中，在故障处理电路基于第二故障信号切除重复控制电路后，数字锁相环持续获取无功电压信号，如果满足在预设的第二时长内，无功电压信号的绝对值始终不超过安全电压阈值，则数字锁相环生成恢复信号并发送至故障处理电路，故障处理电路根据恢复信号重新接入重复控制电路。
本发明的第二方面提供了一种整流电路的控制方法，用于控制如上述任一技术方案中提供的整流电路，控制方法包括：确定重复控制电路输出的重复控制信号，并确定无功电压信号；基于第一时长内重复控制信号持续超过安全工作阈值，生成第一故障信号；基于第一时长内无功电压信号的绝对值持续超过安全电压阈值，生成第二故障信号；根据第一故障信号和/或第二故障信号断开并重置重复控制电路。
在该技术方案中，整流电路中设置有重复控制电路，重复控制电路可根据输入电信号中的有功电流信号和/或无功电流信号生成对应的重复控制信号，重复控制信号适于改善应用了整流电路的系统控制稳态性能。
在整流电路运行过程中，根据重复控制信号是否超过安全工作阈值判断重复电路是否失控，若重复控制信号超过安全工作阈值，则判定重复控制电路失控，此时生成第一故障信号，以通过第一故障信号断开并重置重复控制电路。根据无功电压信号判断电网系统中是否发生单相瞬时故障等故障，如果无功电压信号的绝对值超过安全电压阈值，说明电网中发生了单向瞬时故障或其他故障，可能会导致重复控制电路失控，此时生成第二故障信号，以通过第二故障信号断开并重置重复控制电路。
在重复控制电路出现失控时断开并重置重复控制电路，可以避免重复控制电路的故障发散引起整个电流环路失控而产生过电流，防止整流电路因重复控制电路失控导致故障，提高了重复控制电路的稳定性和可靠性，进而提高了设置有重复控制电路的整流电路的可靠性和鲁棒性。
在上述技术方案中，进一步地，整流电路的控制方法还包括：基于第二时长内，重复控制信号持续不超过安全工作阈值，且第二时长内，无功电压信号的绝对值持续不超过安全电压阈值，重新接入重复控制电路。
在该技术方案中，在因故障断开并重置重复控制电路后，持续获取重复控制信号和无功电压信号，如果在预设的第二时长内，重复控制信号持续不超过安全工作阈值，且第二时长内，无功电压信号的绝对值持续不超过安全电压阈值，说明故障排除，此时重新接入重复控制电路以提高电流环路控制稳态性能。
在上述任一技术方案中，进一步地，整流电路的控制方法还包括：确定有功电流信号和无功电流信号，根据有功电流信号和参考电流信号的差值生成有功整流控制信号，根据无功电流信号生成无功整流信号；其中，第一时长、第二时长和参考电流信号为预设值。
在该技术方案中，确定有功电流信号和无功电流信号，计算有功电路信号和参考电流信号的差值并输入至整流电路中的补偿电路，补偿电路对应输出值加上有功电压信号前馈值，即得到有功整流控制信号。将无功电流信号输入值补偿电路，补偿电路对应输出值加上有功电压信号前馈值，即得到无功整流控制信号。
其中，有功整流控制信号和无功整流控制信号均加入了前馈分量，使得输出值偏差较小，进而提高整流电路对电网电压波动的动态相应速度。
本发明的第三方面提供了一种计算机装置，计算机装置包括处理器，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上述任一技术方案中提供的整流电路的控制方法，因此，该计算机装置包括如上述任一技术方案中提供的整流电路的控制方法的全部有益效果，在此不再赘述。
本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一技术方案中提供的整流电路的控制方法，因此，该计算机可读存储介质包括如上述任一技术方案中提供的整流电路的控制方法的全部有益效果，在此不再赘述。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了根据本发明的一个实施例的整流电路的结构示意图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的整流电路的控制方法的流程图；
图3示出了根据本发明的另一个实施例的整流电路的控制方法的流程图；
图4示出了根据本发明的又一个实施例的整流电路的控制方法的流程图；
图5示出了根据本发明的再一个实施例的整流电路的控制方法的流程图；
图6示出了根据本发明的再一个实施例的整流电路的控制方法的流程图；
图7示出了根据本发明的一个实施例的整流电路的控制方法中各信号的波形图；
图8示出了根据本发明的一个实施例的整流电路的控制方法的实验仿真波形图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图8描述根据本发明一些实施例所述整流电路、整流电路的控制方法、计算机装置和计算机可读存储介质。
实施例一
如图1所示，在本发明第一方面的实施例中，提供了一种整流电路，包括：重复控制电路，重复控制电路被配置为根据有功电流信号和/或无功电流信号生成重复控制信号；限幅器电路，与重复控制电路的输出端相连接，限幅器电路被配置为接收重复控制信号，基于重复控制信号超过安全工作阈值生成第一故障信号；故障处理电路，与限幅器电路的故障信号输出端相连接，故障处理电路被配置为根据第一故障信号断开并重置限幅器电路。
在该实施例中，整流电路包括重复控制电路、限幅器电路和故障处理电路，重复控制电路可根据输入电信号中的有功电流信号和/或无功电流信号生成对应的重复控制信号，重复控制信号适于改善应用了整流电路的系统控制稳态性能。限幅器电路采集重复控制电路输出的重复控制信号，并判断重复控制信号是否超过了预设的安全工作阈值。如果重复控制信号超过了安全工作阈值，则说明当前重复控制电路因故障导致失控，限幅器电路生成对应的第一故障信号并发送至故障处理电路，故障处理电路在接收到第一故障信号后，自整流电路中切除重复控制电路，以避免故障发散引起整个电流环路失控产生过电流，防止整流电路因重复控制电路失控导致故障，提高了重复控制电路的稳定性和可靠性，进而提高了设置有重复控制电路的整流电路的可靠性和鲁棒性。
可选地，整流电路为四象限整流电路，应用于空调器的变频压缩机，四象限整流器可以抑制负载电网侧输入电流的谐波含量，提高变频压缩机的功率因数，使变频压缩机的功率因数接近于1。
如图1所示，在本发明的一个实施例中，进一步地，整流电路还包括：数字锁相环，与故障处理电路相连接，数字锁相环被配置为基于无功电压信号的绝对值超过安全电压阈值，生成第二故障信号；故障处理电路被配置为根据第二故障信号断开并重置限幅器电路。
在该实施例中，整流电路还包括数字锁相环，数字锁相环用于根据电网侧信号中的无功电压信号判断电网系统中是否发生单相瞬时故障等故障，如果无功电压信号的绝对值超过安全电压阈值，说明电网中发生了单向瞬时故障或其他故障，可能会导致重复控制电路失控，此时数字锁相环生成第二故障信号并发送至故障处理电路，故障处理电路在接收到第二故障信号后，自整流电路中切除重复控制电路，以避免故障发散引起整个电流环路失控产生过电流，防止整流电路因重复控制电路失控导致故障，提高了重复控制电路的稳定性和可靠性，进而提高了设置有重复控制电路的整流电路的可靠性和鲁棒性。
其中，数字锁相环作通过无功电压分量Uq(z)得到与三相电源电压a相同步的相位角信号θ(z)；数字锁相环通过比较Uq(z)的绝对值估测锁相结果的相位角θ(z)与实际电源电压a相的相位差，如果Uq(z)的绝对值大于设定的安全电压阈值，且持续预设的N个计算周期后，输出第二故障信号，并发送至故障处理电路。
如图1所示，在本发明的一个实施例中，进一步地，整流电路还包括：转换电路，与重复控制电路和数字锁相环相连接，转换电路被配置为获取电网侧电信号，根据电网侧电信号生成有功电流信号、无功电流信号，有功电压信号和无功电压信号。
在该实施例中，整流电路包括转换电路，转换电路位于整流电路的电网侧，转换电路将电网侧接入的电信号进行坐标转换，以得到电网侧输入的三相电信号中的有功、无功分量，即有功电流信号、无功电流信号、有功电压信号和无功电压信号。
其中，转换电路将电网侧的三相电源电压Uabc(z)通过同步坐标转换法Tabc/dq(z)，将Uabc(z)从abc坐标系转换至dq坐标系，进而得到d轴有功电压分量，即有功电压信号Ud(z)和q轴无功电压分量，即无功电压信号Uq(z)，其中Uq(z)作为数字锁相环的输入。
如图1所示，在本发明的一个实施例中，进一步地，整流电路还包括：补偿电路，补偿电路与转换电路相连接，补偿电路用于接收有功电流信号和无功电流信号，根据有功电流信号和参考电流信号的差值生成有功整流信号；以及根据无功电流信号生成无功整流信号。
在该实施例中，整流电路包括补偿电路，通过补偿电路可实现前馈补偿。具体地，补偿电路接收转换电路输出的有功电流信号和无功电流信号，其中，有功电流信号与参考电流的差值作为有功电流补偿的输入，补偿电路根据有功电流信号与参考电流的差值得到有功整流信号，加上有功电压信号(有功电压分量)的前馈值，得到最终的有功电流对应的控制信号。
其中，有功电流信号Id(z)与参考电流Id_ref(z)(Id_ref(z)为预设值)的差值作为补偿电路与重复控制电路的额输入，重复控制电路的输出经过滤波器与限幅器，并最终加上有功电压分量Ud(z)的前馈和补偿器的输出，得到控制量Vd(z)。
无功电流分量Iq(z)与参考电流(对于无功电流分量，参考电流为0)的差值作为补偿器与重复控制器的额输入，重复控制器的输出经过滤波器与限幅器，并最终加上有功电压分量Uq(z)的前馈和补偿器的输出，得到控制量Vq(z)。
有功电压分量Ud(z)作为d轴有功电流补偿器与重复控制器的前馈分量，使得补偿器与重复控制器的输出幅值的和为一个较小的偏差量，提高对电网电压发生波动时的动态响应。无功电压分量Uq(z)作为q轴无功电流补偿器与重复控制器的前馈分量，使得补偿器与重复控制器的输出幅值的和为一个较小的偏差量，提高对电网电压发生波动时的动态响应。
在本发明的一个实施例中，进一步地，重复控制信号包括第一重复控制信号和第二重复控制信号，重复控制电路包括：第一重复控制器，第一重复控制器被配置为接收有功电流信号，根据有功电流信号生成第一初始重复控制信号；第一滤波器，接入于第一重复控制器的输出端，第一滤波器被配置为对第一初始重复控制信号进行滤波以得到第一重复控制信号；第二重复控制器，第二重复控制器被配置为接收无功电流信号，根据无功电流信号生成第二初始重复控制信号；第二滤波器，接入于第二重复控制器的输出端，第二滤波器被配置为对第二初始重复控制信号进行滤波以得到第二重复控制信号。
在该实施例中，重复控制电路中具体包括第一重复控制器和第二重复控制器，分别对应有功电流信号和无功电流信号。重复控制电路还包括第一滤波器和第二滤波器，分别与第一重复控制器和第二重复控制器的输出端相连接，用于对第一重复控制器和第二重复控制器的输出信号进行滤波。其中，第一重复控制器接收有功电流信号，根据有功电流信号生成第一重复控制信号。第二重复控制器接收无功电流信号，根据无功电流信号生成第二重复控制信号。分别对有功电流和无功电流进行重复控制，可以进一步提高电流环路的稳态，使得整流电路的整流效果更佳，可有效地抑制电网输入侧的谐波电流。
在本发明的一个实施例中，进一步地，第一故障信号包括第三故障信号和第四故障信号；限幅器电路被配置为基于在第一时长内第一重复控制信号持续超过第一安全工作阈值，生成第三故障信号；以及基于在第一时长内第二重复控制信号超过第二安全工作阈值，生成第四故障信号；故障处理电路被配置为根据第三故障信号断开并重置第一重复控制器和第一滤波器，根据第四故障信号断开并重置第二重复控制器和第二滤波器。
在该实施例中，重复控制电路包括第一重复控制器和第二重复控制器，限幅器电路分别获取第一重复控制器的第一重复控制信号，以及第二重复控制器的第二重复控制信号，如果第一重复控制信号超过第一安全工作阈值，则说明第一重复控制器失控，此时生成第三故障信号，以使控制处理电路切断第一重复控制器。如果第二重复控制信号超过第二安全工作阈值，则说明第二重复控制器失效，此时生成第四故障信号，以使故障处理电路切断第二重复控制器。
其中，在检测到经过滤波的第一重复控制器输出值Re1，如果Re1的绝对值大于设定的第一安全阈值并持续第一时长，则输出第三故障信号至故障处理电路。
在检测到经过滤波的第二重复控制器输出值Re2，如果Re2的绝对值大于设定的第二安全阈值并持续第一时长，则输出第四故障信号至故障处理电路。
分别获取第一重复控制器和第二重复控制器的输出，并分别判断第一重复控制器和第二重复控制器是否故障，可以避免单一重复控制器发生失控时切断整个重复控制电路，可以提高整流电路的稳定性和鲁棒性。
在本发明的一个实施例中，进一步地，故障处理电路被配置为基于在第二时长内第一重复控制信号持续不超过第一安全工作阈值，重新接入第一重复控制器和第一滤波器；以及基于在第二时长内第二重复控制信号持续不超过第二安全工作阈值，重新接入第二重复控制器和第二滤波器。
在该实施例中，故障处理电路在断开并重置第一重复控制器和第一滤波器，或在断开并重置第二重复控制器和第二滤波器后，持续获取第一重复控制器和第二重复控制器输出的第一重复控制信号和第二重复控制信号。如果第一重复信号在预设的第一时长内持续不超过第一安全工作阈值，说明第一重复控制器已经恢复正常，此时重新接入第一重复控制器和第一滤波器。
如果第二重复信号在预设的第二时长内持续不超过第二安全工作阈值，说明第二重复控制器已经恢复正常，此时重新接入第二重复控制器和第二滤波器。
在本发明的一个实施例中，进一步地，数字锁相环被配置为基于在第二时长内无功电压信号的绝对值持续不超过安全电压阈值，生成恢复信号；故障处理电路被配置为根据恢复信号，重新接入重复控制电路。
在该实施例中，在故障处理电路基于第二故障信号切除重复控制电路后，数字锁相环持续获取无功电压信号，如果满足在预设的第二时长内，无功电压信号的绝对值始终不超过安全电压阈值，则数字锁相环生成恢复信号并发送至故障处理电路，故障处理电路根据恢复信号重新接入重复控制电路。
其中，在四象限整流电路运行过程中，检测到来自数字锁相环、d轴限幅器或q轴限幅器的故障信号时，切除重复控制器并重置重复控制器、滤波器缓存，防止重复控制器发散；当故障信号恢复并间隔可设定的时间M后，故障处理单元切入重复控制器与滤波器，对电流环路进行补偿。
实施例二
如图2所示，在本发明的第二方面的实施例中，提供了一种整流电路的控制方法，用于控制如上述任一技术方案中提供的整流电路，控制方法包括：
S202，确定重复控制电路输出的重复控制信号，并确定无功电压信号；
S204，基于第一时长内重复控制信号持续超过安全工作阈值，生成第一故障信号；
S206，基于第一时长内无功电压信号的绝对值持续超过安全电压阈值，生成第二故障信号；
S208，根据第一故障信号和/或第二故障信号断开并重置重复控制电路。
在该实施例中，整流电路中设置有重复控制电路，重复控制电路可根据输入电信号中的有功电流信号和/或无功电流信号生成对应的重复控制信号，重复控制信号适于改善应用了整流电路的系统控制稳态性能。
在整流电路运行过程中，根据重复控制信号是否超过安全工作阈值判断重复电路是否失控，若重复控制信号超过安全工作阈值，则判定重复控制电路失控，此时生成第一故障信号，以通过第一故障信号断开并重置重复控制电路。根据无功电压信号判断电网系统中是否发生单相瞬时故障等故障，如果无功电压信号的绝对值超过安全电压阈值，说明电网中发生了单向瞬时故障或其他故障，可能会导致重复控制电路失控，此时生成第二故障信号，以通过第二故障信号断开并重置重复控制电路。
在重复控制电路出现失控时断开并重置重复控制电路，可以避免重复控制电路的故障发散引起整个电流环路失控而产生过电流，防止整流电路因重复控制电路失控导致故障，提高了重复控制电路的稳定性和可靠性，进而提高了设置有重复控制电路的整流电路的可靠性和鲁棒性。
在本发明的一个实施例中，进一步地，整流电路的控制方法还包括：基于第二时长内，重复控制信号持续不超过安全工作阈值，且第二时长内，无功电压信号的绝对值持续不超过安全电压阈值，重新接入重复控制电路。
在该实施例中，在因故障断开并重置重复控制电路后，持续获取重复控制信号和无功电压信号，如果在预设的第二时长内，重复控制信号持续不超过安全工作阈值，且第二时长内，无功电压信号的绝对值持续不超过安全电压阈值，说明故障排除，此时重新接入重复控制电路以提高电流环路控制稳态性能。
在本发明的一个实施例中，进一步地，整流电路的控制方法还包括：确定有功电流信号和无功电流信号，根据有功电流信号和参考电流信号的差值生成有功整流控制信号，根据无功电流信号生成无功整流信号；其中，第一时长、第二时长和参考电流信号为预设值。
在该实施例中，确定有功电流信号和无功电流信号，计算有功电路信号和参考电流信号的差值并输入至整流电路中的补偿电路，补偿电路对应输出值加上有功电压信号前馈值，即得到有功整流控制信号。将无功电流信号输入值补偿电路，补偿电路对应输出值加上有功电压信号前馈值，即得到无功整流控制信号。
其中，有功整流控制信号和无功整流控制信号均加入了前馈分量，使得输出值偏差较小，进而提高整流电路对电网电压波动的动态相应速度。
在本发明的一个实施例中，如图3、图4和图5所示，通过故障处理电路根据故障信号的运行流程包括：
如图3所示，对于电网系统中发生单相瞬时故障的流程：
S302，输入无功电压信号；
S304，判断在第一时长内无功电压信号是否持续超过安全电压阈值；是则进入S306，否则进入S308；
S306，输出第二故障信号；
S308，判断在第二时长内无功电压信号是否持续不超过安全电压阈值；是则进入S310，否则结束流程；
S310，重置重复控制电路。
如图4所示，对于第一重复控制电路故障的流程：
S402，输入第一重复控制信号；
S404，判断在第一时长内第一重复控制信号是否持续超过第一安全阈值；是则进入S406，否则进入S408；
S406，输出第三故障信号；
S408，判断在第二时长内第一重复控制信号是否持续不超过第一安全阈值；是则进入S410，否则结束流程；
S410，重置第一重复控制器。
如图5所示，对于第二重复控制电路故障的流程：
S502，输入第二重复控制信号；
S504，判断在第一时长内第二重复控制信号是否持续超过第二安全阈值；是则进入S506，否则进入S508；
S506，输出第四故障信号；
S508，判断在第二时长内第二重复控制信号是否持续不超过第二安全阈值；是则进入S510，否则结束流程；
S510，重置第二重复控制器。
如图6所示，整流电路的整体保护机制逻辑如下：
S602，判断整流电路是否运行；是则进入S604；否则结束流程
S604，判断是否存在第一故障信号和第二故障信号中的任一者；是则进入S606，否则结束流程；
S606，切除重复控制电路；
S608，初始化重复控制电路；
S610，判断第二时长内第一故障信号和第二故障信号是否全部恢复；是则进入S612，否则重复执行S610；
S612，重新接入重复控制电路，并返回S602。
通过本发明提供的应用于整流电路的控制方法，以四象限整流电路为例，其保护机制可以提高整流电路的可靠性和鲁棒性，实验仿真效果如图7和图8所示。
其中，图7示出了整流电路运行过程中，三相电压、三相电流、补偿电路输出信号、电压前馈信号和滤波器输出信号的波形图。
图8示出了发生单向跌落瞬时故障时，切除重复控制电路及故障恢复后重新接入重复控制电路的波形图。
在本发明第三方面的实施例中，提供了一种计算机装置，计算机装置包括处理器，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上述任一实施例中提供的整流电路的控制方法，因此，该计算机装置包括如上述任一实施例中提供的整流电路的控制方法的全部有益效果，在此不再赘述。
在本发明第四方面的实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一实施例中提供的整流电路的控制方法，因此，该计算机可读存储介质包括如上述任一实施例中提供的整流电路的控制方法的全部有益效果，在此不再赘述。
本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (13)
1.一种整流电路，其特征在于，包括：
重复控制电路，所述重复控制电路被配置为根据有功电流信号和/或无功电流信号生成重复控制信号；
限幅器电路，与所述重复控制电路的输出端相连接，所述限幅器电路被配置为接收所述重复控制信号，基于所述重复控制信号超过安全工作阈值生成第一故障信号；
故障处理电路，与所述限幅器电路的故障信号输出端相连接，所述故障处理电路被配置为根据所述第一故障信号断开并重置所述限幅器电路。
2.根据权利要求1所述的整流电路，其特征在于，还包括：
数字锁相环，与所述故障处理电路相连接，所述数字锁相环被配置为基于无功电压信号的绝对值超过安全电压阈值，生成第二故障信号；
所述故障处理电路被配置为根据所述第二故障信号断开并重置所述限幅器电路。
3.根据权利要求2所述的整流电路，其特征在于，还包括：
转换电路，与所述重复控制电路和所述数字锁相环相连接，所述转换电路被配置为获取电网侧电信号，根据所述电网侧电信号生成所述有功电流信号、所述无功电流信号，有功电压信号和所述无功电压信号。
4.根据权利要求3所述的整流电路，其特征在于，还包括：
补偿电路，所述补偿电路与所述转换电路相连接，所述补偿电路用于接收所述有功电流信号和所述无功电流信号，根据所述有功电流信号和参考电流信号的差值生成有功整流信号；以及
根据所述无功电流信号生成无功整流信号。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的整流电路，其特征在于，所述重复控制信号包括第一重复控制信号和第二重复控制信号，所述重复控制电路包括：
第一重复控制器，所述第一重复控制器被配置为接收所述有功电流信号，根据所述有功电流信号生成第一初始重复控制信号；
第一滤波器，接入于所述第一重复控制器的输出端，所述第一滤波器被配置为对所述第一初始重复控制信号进行滤波以得到所述第一重复控制信号；
第二重复控制器，所述第二重复控制器被配置为接收所述无功电流信号，根据所述无功电流信号生成第二初始重复控制信号；
第二滤波器，接入于所述第二重复控制器的输出端，所述第二滤波器被配置为对所述第二初始重复控制信号进行滤波以得到所述第二重复控制信号。
6.根据权利要求5所述的整流电路，其特征在于，所述第一故障信号包括第三故障信号和第四故障信号；
所述限幅器电路被配置为基于在第一时长内所述第一重复控制信号持续超过第一安全工作阈值，生成所述第三故障信号；以及
基于在所述第一时长内所述第二重复控制信号超过第二安全工作阈值，生成所述第四故障信号；
所述故障处理电路被配置为根据所述第三故障信号断开并重置所述第一重复控制器和所述第一滤波器，根据所述第四故障信号断开并重置所述第二重复控制器和所述第二滤波器。
7.根据权利要求6所述的整流电路，其特征在于，
所述故障处理电路被配置为基于在第二时长内所述第一重复控制信号持续不超过所述第一安全工作阈值，重新接入所述第一重复控制器和所述第一滤波器；以及
基于在所述第二时长内所述第二重复控制信号持续不超过所述第二安全工作阈值，重新接入所述第二重复控制器和所述第二滤波器。
8.根据权利要求2至4中任一项所述的整流电路，其特征在于，
所述数字锁相环被配置为基于在第二时长内所述无功电压信号的绝对值持续不超过安全电压阈值，生成恢复信号；
所述故障处理电路被配置为根据所述恢复信号，重新接入所述重复控制电路。
9.一种整流电路的控制方法，用于控制如权利要求1至8中任一项所述的整流电路，其特征在于，所述控制方法包括：
确定重复控制电路输出的重复控制信号，并确定无功电压信号；
基于第一时长内所述重复控制信号持续超过所述安全工作阈值，生成第一故障信号；
基于所述第一时长内所述无功电压信号的绝对值持续超过安全电压阈值，生成第二故障信号；
根据所述第一故障信号和/或所述第二故障信号断开并重置所述重复控制电路。
10.根据权利要求9所述的整流电路的控制方法，其特征在于，还包括：
基于第二时长内，所述重复控制信号持续不超过所述安全工作阈值，且所述第二时长内，所述无功电压信号的绝对值持续不超过所述安全电压阈值，重新接入所述重复控制电路。
11.根据权利要求10所述的整流电路的控制方法，其特征在于，还包括：
确定有功电流信号和无功电流信号，根据所述有功电流信号和参考电流信号的差值生成有功整流控制信号，根据所述无功电流信号生成无功整流控制信号；
其中，所述第一时长、所述第二时长和所述参考电流信号为预设值。
12.一种计算机装置，其特征在于，所述计算机装置包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求9至11中任一项所述的整流电路的控制方法。
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求9至11中任一项所述的整流电路的控制方法。
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