CN110649651A - 交直流双向变流器及其自适应方法、电子装置 - Google Patents

交直流双向变流器及其自适应方法、电子装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种交直流双向变流器及其自适应方法、电子装置；其中，该方法包括：在交直流双向变流器运行前，获取所述交直流双向变流器在交直流双并联系统中的位置信息，并通过所述交直流双向变流器的感应器采集所述交直流双并联系统中交流母线和直流母线的参数信息；根据所述位置信息和参数信息生成控制信号；根据所述控制信号控制所述交直流双向变流器是否接入所述交直流双并联系统中。通过本发明，解决了相关技术中在交直流双向变流器并联运行在交直流双并联系统中与其电网参数不匹配的问题。

Description

交直流双向变流器及其自适应方法、电子装置
技术领域
本发明涉及电力领域，具体而言，涉及一种交直流双向变流器及其自适应方法、电子装置。
背景技术
现如今，化石能源的大量使用，导致煤炭、石油等一次能源越来越少，其带来的环境问题也提上日程，在全球范围内都造成了很大程度的影响。现在的火力发电站、水力发电站等都是交流电，而光伏太阳能产生的是直流电，而地球上的太阳能极为丰富，若能利用好这一可再生能源，将极大的解决能源供应问题以及环境问题。
现有技术中，电网采用的是交流电供电，而光伏电是直流电，中间通过变流器进行转换，将两者结合起来，形成一个交直流电网以满足不同的用电需求。而将变流器应用在交直流电网中存在电压制式不匹配、频率不匹配等问题，变流器双并联运行，随之带来的也会有谐波干扰，影响电网的电能质量。
针对相关技术中的上述问题，目前尚未存在有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种交直流双向变流器及其自适应方法、电子装置，以至少解决相关技术中在交直流双向变流器并联运行在交直流双并联系统中与其电网参数不匹配的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种交直流双向变流器的自适应方法，包括：在交直流双向变流器运行前，获取所述交直流双向变流器在交直流双并联系统中的位置信息，并通过所述交直流双向变流器的感应器采集所述交直流双并联系统中交流母线和直流母线的参数信息；根据所述位置信息和参数信息生成控制信号；根据所述控制信号控制所述交直流双向变流器是否接入所述交直流双并联系统中。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种交直流双向变流器，包括：获取模块，用于在交直流双向变流器运行前，获取所述交直流双向变流器在交直流双并联系统中的位置信息；采集模块，用于通过所述交直流双向变流器的感应器采集所述交直流双并联系统中交流母线和直流母线的参数信息；生成模块，用于根据所述位置信息和参数信息生成控制信号；控制模块，用于根据所述控制信号控制所述交直流双向变流器是否接入所述交直流双并联系统中。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
通过本发明，在交直流双向变流器运行前，获取交直流双向变流器在交直流双并联系统中的位置信息，并通过交直流双向变流器的感应器采集交直流双并联系统中交流母线和直流母线的参数信息，进而根据位置信息和参数信息生成控制信号，并根据控制信号控制交直流双向变流器是否接入交直流双并联系统中，实现了在交直流双向变流器运行前对交直流双向变流器与交直流双并联系统的参数进行匹配，以确定是否能够接入交直流双并联系统中，从而解决了相关技术中在交直流双向变流器并联运行在交直流双并联系统中与其电网参数不匹配的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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是根据本发明实施例的交直流双向变流器的自适应方法的流程图；
图2本根据发明实施例的交直流双并联系统的结构示意图；
图3是根据本发明实施例的交直流双向变流器的结构框图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
实施例1
在本实施例中提供了一种交直流双向变流器的自适应方法，图1是根据本发明实施例的交直流双向变流器的自适应方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
步骤S102，在交直流双向变流器运行前，获取交直流双向变流器在交直流双并联系统中的位置信息，并通过交直流双向变流器的感应器采集交直流双并联系统中交流母线和直流母线的参数信息；
步骤S104，根据位置信息和参数信息生成控制信号；
步骤S106，根据控制信号控制交直流双向变流器是否接入交直流双并联系统中。
通过上述步骤S102至步骤S106，在交直流双向变流器运行前，获取交直流双向变流器在交直流双并联系统中的位置信息，并通过交直流双向变流器的感应器采集交直流双并联系统中交流母线和直流母线的参数信息，进而根据位置信息和参数信息生成控制信号，并根据控制信号控制交直流双向变流器是否接入交直流双并联系统中，实现了在交直流双向变流器运行前对交直流双向变流器与交直流双并联系统的参数进行匹配，以确定是否能够接入交直流双并联系统中，从而解决了相关技术中在交直流双向变流器并联运行在交直流双并联系统中与其电网参数不匹配的问题。
在本申请的可选实施方式中，对于本申请步骤S104中涉及到的根据位置信息和参数信息生成控制信号的方式，进一步可以包括：
步骤S104-11，根据位置信息确定与位置信息对应的并网和离网的运行标准；
步骤S104-12，根据运行标准和参数信息确定目标参数，其中，参数信息至少包括交流母线和直流母线的电压、电流、频率以及温度；目标参数用于指示交直流双向变流器接入交直流双并联系统所需的基本输出需求；
步骤S104-13，根据目标参数生成控制信号。
在本申请的另一个可选实施方式中，对于本申请步骤S106中涉及到的根据控制信号控制交直流双向变流器确定是否接入交直流双并联系统的方式，进一步可以包括：
步骤S106-11，在交直流双向变流器输出满足控制信号所指示的输出的情况下，确定交直流双向变流器接入交直流双并联系统；
步骤S106-12，在交直流双向变流器输出不满足控制信号所指示的输出的情况下，禁止交直流双向变流器接入交直流双并联系统。
可选地，在确定交直流双向变流器接入交直流双并联系统之后，本申请的方法步骤还可以包括：
步骤S108，触发交直流双向变流器判断是否存在故障；
步骤S110，在存在故障的情况下，上报故障信息。
也就是说，在交直流双向变流器接入交直流双并联系统后，会继续出发交直流双向变流器进行自身检测，以判断是否存在故障，例如是否超负荷运行等。
可选地，在本申请的另一个可选实施方式中，本申请的方法步骤还可以包括：
步骤S200，在交直流双向变流器运行前，触发交直流双向变流器对本地的各个模块进行检测；
步骤S201，在本地的各个模块无故障的情况下，触发执行获取交直流双向变流器在交直流双并联系统中的位置信息的操作；
步骤S202，在本地的各个模块中存在有故障的模块的情况下，显示存在故障的模块信息。
通过上述步骤S200至步骤S202可知，在接入交直流双并联系统之前，交直流双向变流器会进行自检，以确定本地各个模块是否正常，然后确定是否要接入交直流双并联系统。
下面结合申请的可选实施方式对本申请进行举例说明；
图2是根据本发明实施例的交直流双并联系统的结构示意图，如图2所示，交流电网和直流电网位于两侧母线，与之连接的用电设备分为交流负载和直流负载；交流电网和直流电网的转换依靠AC/DC双向变流器实现，连接变流器的是光伏太阳能、风能等清洁能源。根据局域交直流电网的规模大小，以及交直流负载的功率需求，交直流电网之间并联的变流器个数需匹配。
需要说明的是，在各个变流器与交直流母线的连接处，分别有电压、电流、频率、温度等传感器。变流器接入交直流电网前，呈待机状态，首先进行自检工作，分析判断自身各个模块是否有损坏，通过显示屏显示各个模块的状态信息；自检无故障后，自动定位，获取地理位置，通过传感器，将交直流母线的电压制式、电网频率等参数进行收集，控制单元分析电网参数，自动调节工作状态，从而输出满足交直流电网的交流电和直流电；在运行过程中，变流器根据交直流母线，动态调节自己所要转换的功率大小，若环境恶劣，自身无法承受需求输出，则降功率运行或者直接切出系统，并发送故障信息，以便技术人员进行检修。
基于图2，本可选实施方式提供了一种交直流并联双环系统中AC/DC双向变流器自适应方法，在该自适应方法中，变流器在上电时首先检查自身各个模块有无故障，有故障但可以自我修复的，进行自我修复与更新，显示屏显示故障原因和修复进度，有故障不能自我修复的，显示屏显示故障，并发出故障信号给控制室，通知技术人员进行检修。
故障排除后，变流器处于待机状态，仅各类传感器和CPU上电，收集交直流并联双环系统中交直流母线的电压、电流、频率、温度、地理位置等信息。根据当地的地理位置，确认当地的并网、离网运行标准，根据PIVT确认目标电量参数的划分，再进行自我分析，判断目标参数是否处于自身的输出范围内，若交直流双向变流器自身无法提供，则禁止并入交直流并联双环系统，若满足提供条件，则并入系统。
可见，通过本申请中的交直流双向变流器在交直流双并网系统中不仅只进行能量的传递，还能根据不同电网制式、地理位置以及频率要求，自动调整输出交流的电压、频率和直流的电压，并能实现自我检查与更新，检查自身的运行情况，最大限度的适应交直流电网的需求，从而使整个系统稳定运行；而且定位信息和采集到的交直流母线电量参数作为变流器控制输出的变量，通过合适的模型，得出控制算法，输出PWM波控制开关管的关断，以适应于交直流并联双环系统，使系统稳定运行。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
实施例2
在本实施例中还提供了一种交直流双向变流器，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图3是根据本发明实施例的交直流双向变流器的结构框图，如图3所示，该交直流双向变流器包括：获取模块32，用于在交直流双向变流器运行前，获取交直流双向变流器在交直流双并联系统中的位置信息；采集模块34，用于通过交直流双向变流器的感应器采集交直流双并联系统中交流母线和直流母线的参数信息；生成模块36，用于根据位置信息和参数信息生成控制信号；控制模块38，用于根据控制信号控制交直流双向变流器是否接入交直流双并联系统中。
可选地，本申请中的生成模块36进一步可以包括：第一确定单元，用于根据位置信息确定与位置信息对应的并网和离网的运行标准；第二确定单元，用于根据运行标准和参数信息确定目标参数，其中，参数信息至少包括交流母线和直流母线的电压、电流、频率以及温度；目标参数用于指示交直流双向变流器接入交直流双并联系统所需的基本输出需求；生成单元，用于根据目标参数生成控制信号。
可选地，本申请中的控制模块38进一步可以包括：第三确定单元，用于在交直流双向变流器输出满足控制信号所指示的输出的情况下，确定交直流双向变流器接入交直流双并联系统；禁止单元，用于在交直流双向变流器输出不满足控制信号所指示的输出的情况下，禁止交直流双向变流器接入交直流双并联系统。
可选地，本申请的交直流双向变流器还可以包括：触发模块，用于在确定交直流双向变流器接入交直流双并联系统之后，触发交直流双向变流器判断是否存在故障；上报模块，用于在存在故障的情况下，上报故障信息。
可选地，本申请的交直流双向变流器还可以包括：第一触发模块，用于在交直流双向变流器运行前，触发交直流双向变流器对本地的各个模块进行检测；第二触发模块，用于在本地的各个模块无故障的情况下，触发执行获取交直流双向变流器在交直流双并联系统中的位置信息的操作；显示模块，用于在本地的各个模块中存在有故障的模块的情况下，显示存在故障的模块信息。
需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
实施例3
本发明的实施例还提供了一种电子交直流双向变流器，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地，上述电子交直流双向变流器还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。
可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：
S1，在交直流双向变流器运行前，获取交直流双向变流器在交直流双并联系统中的位置信息，并通过交直流双向变流器的感应器采集交直流双并联系统中交流母线和直流母线的参数信息；
S2，根据位置信息和参数信息生成控制信号；
S3，根据控制信号控制交直流双向变流器是否接入交直流双并联系统中。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
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 (11)

1.一种交直流双向变流器的自适应方法，其特征在于，包括：
在交直流双向变流器运行前，获取所述交直流双向变流器在交直流双并联系统中的位置信息，并通过所述交直流双向变流器的感应器采集所述交直流双并联系统中交流母线和直流母线的参数信息；
根据所述位置信息和参数信息生成控制信号；
根据所述控制信号控制所述交直流双向变流器是否接入所述交直流双并联系统中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述位置信息和参数信息生成控制信号，包括：
根据所述位置信息确定与所述位置信息对应的并网和离网的运行标准；
根据所述运行标准和所述参数信息确定目标参数，其中，所述参数信息至少包括所述交流母线和直流母线的电压、电流、频率以及温度；所述目标参数用于所述指示交直流双向变流器接入所述交直流双并联系统所需的基本输出需求；
根据所述目标参数生成所述控制信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述控制信号控制所述交直流双向变流器是否接入交直流双并联系统中，包括：
在所述交直流双向变流器输出满足所述控制信号所指示的输出的情况下，确定所述交直流双向变流器接入所述交直流双并联系统；
在所述交直流双向变流器输出不满足所述控制信号所指示的输出的情况下，禁止所述交直流双向变流器接入所述交直流双并联系统。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在确定所述交直流双向变流器接入所述交直流双并联系统之后，所述方法还包括：
触发所述交直流双向变流器判断是否存在故障；
在存在故障的情况下，上报故障信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在交直流双向变流器运行前，触发所述交直流双向变流器对本地的各个模块进行检测；
在本地的所述各个模块无故障的情况下，触发执行获取所述交直流双向变流器在交直流双并联系统中的位置信息的操作；
在本地的所述各个模块中存在有故障的模块的情况下，显示存在故障的模块信息。
6.一种交直流双向变流器，其特征在于，包括：
获取模块，用于在交直流双向变流器运行前，获取所述交直流双向变流器在交直流双并联系统中的位置信息；
采集模块，用于通过所述交直流双向变流器的感应器采集所述交直流双并联系统中交流母线和直流母线的参数信息；
生成模块，用于根据所述位置信息和参数信息生成控制信号；
控制模块，用于根据所述控制信号控制所述交直流双向变流器是否接入所述交直流双并联系统中。
7.根据权利要求6所述的交直流双向变流器，其特征在于，所述生成模块包括：
第一确定单元，用于根据所述位置信息确定与所述位置信息对应的并网和离网的运行标准；
第二确定单元，用于根据所述运行标准和所述参数信息确定目标参数，其中，所述参数信息至少包括所述交流母线和直流母线的电压、电流、频率以及温度；所述目标参数用于所述指示交直流双向变流器接入所述交直流双并联系统所需的基本输出需求；
生成单元，用于根据所述目标参数生成所述控制信号。
8.根据权利要求6所述的交直流双向变流器，其特征在于，所述控制模块包括：
第三确定单元，用于在所述交直流双向变流器输出满足所述控制信号所指示的输出的情况下，确定所述交直流双向变流器接入所述交直流双并联系统；
禁止单元，用于在所述交直流双向变流器输出不满足所述控制信号所指示的输出的情况下，禁止所述交直流双向变流器接入所述交直流双并联系统。
9.根据权利要求8所述的交直流双向变流器，其特征在于，所述交直流双向变流器还包括：
触发模块，用于在确定所述交直流双向变流器接入所述交直流双并联系统之后，触发所述交直流双向变流器判断是否存在故障；
上报模块，用于在存在故障的情况下，上报故障信息。
10.根据权利要求6所述的交直流双向变流器，其特征在于，所述交直流双向变流器还包括：
第一触发模块，用于在交直流双向变流器运行前，触发所述交直流双向变流器对本地的各个模块进行检测；
第二触发模块，用于在本地的所述各个模块无故障的情况下，触发执行获取所述交直流双向变流器在交直流双并联系统中的位置信息的操作；
显示模块，用于在本地的所述各个模块中存在有故障的模块的情况下，显示存在故障的模块信息。
11.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至5任一项中所述的方法。
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