CN115441413B - 一种逐波限流控制方法及相关组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种逐波限流控制方法及相关组件，涉及逆变器控制领域，在确定输出电流发生过流时，按照预设保护关断逻辑控制目标可控开关关断以开启逐波限流保护，预先确定了预设恢复基准信号，利用该预设恢复基准信号引导逐波限流保护开启后的恢复，即控制目标可控开关关断直至达到预设条件时再将对其的开关逻辑恢复至原始驱动逻辑，预设条件为输出电流未发生过流且确定预设恢复基准信号在所述第一信号更新为第二信号之后达到预设次数的状态信号的变更。本申请通过设置预设恢复基准信号引导原始驱动逻辑的恢复，更精确地实现逐波限流保护后的恢复，尽可能减少对输出电流的影响，避免可控开关因热积累损坏，提高了并网逆变器的工作可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及逆变器控制技术领域，特别是涉及一种逐波限流控制方法及相关组件。
背景技术
随着化石燃料的不断开发，不可再生能源的逐渐枯竭，新能源发电技术越来越得到重视，并网逆变器作为将可再生能源转换为电能的核心电力电子装置，应用前景可见一斑。具体来说，并网逆变器可以将电池或者蓄电瓶等中的直流电转变成定频定压或者调频调压的交流电，再将该交流电直接或者间接的接入电网。
并网逆变器中包括多个可控开关，对于并网逆变器的最重要保护方式为对其输出电流的逐波限流保护，即在输出电流过流时触发逐波限流保护而关断全部开关管以实现封波，但最重要的技术关键点为封波后如何恢复至原本的驱动波形。现有技术中常见的封波恢复方式主要有两种：
第一种方式为从封波初始开始计时，达到预设时间值时即恢复驱动。但上述所述的预设时间值很难有效确定，很容易出现封波时间过长或者过短的问题，而封波时间过长会导致输出电流严重畸变；封波时间过短又会导致可控开关短时间内重复开关，开关损耗加倍，导致热积累损坏。
第二种方式为以开关频率为基准，直接封锁半个正弦周期，也即并网逆变器的输出电压的半个正弦周期，但是该种方式将导致半个正弦周期内无电流输出，电流等同于断开，严重影响输出电流的质量。
因此，如何寻找一种新的方式以有效地实现并网逆变器的逐波限流控制，是当前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种逐波限流控制方法及相关组件，设置预设恢复基准信号引导原始驱动逻辑的恢复，可以更加精确地实现逐波限流保护后的恢复，尽可能的减少对所述输出电流的影响，且避免可控开关因热积累损坏，有利于实际应用，提高并网逆变器的工作可靠性。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种逐波限流控制方法，应用于并网逆变器，所述并网逆变器中包括控制模块及多个可控开关，各所述可控开关的控制端均与所述控制模块连接，所述逐波限流控制方法，包括：
基于接收的与所述并网逆变器的输出电流对应的第一电压，确定表征所述输出电流是否发生过流的逐波限流标识信号；
在确定所述逐波限流标识信号为表征所述输出电流发生过流的第一信号时，按照预设保护关断逻辑控制目标可控开关关断直至达到预设条件时将所述目标可控开关的开关逻辑恢复至对应的原始驱动逻辑；
其中，所述预设条件为所述逐波限流标识信号更新为表征所述输出电流未发生过流的第二信号且确定预设恢复基准信号在所述第一信号更新为第二信号之后达到预设次数的状态信号的变更，所述预设恢复基准信号包括多次交替变更的所述状态信号且为基于与所述并网逆变器的输出电压对应的初始电压及预设基准确定策略预先确定。
优选的，基于接收的与所述并网逆变器的输出电流对应的第一电压，确定表征所述输出电流是否发生过流的逐波限流标识信号，包括：
接收与所述并网逆变器的输出电流对应的第一电压；
判断所述第一电压是否大于预设电压阈值，所述预设电压阈值与表征所述输出电流发生过流的预设临界电流值对应；
若是，确定逐波限流标识信号为表征所述输出电流发生过流的第一信号；
若否，确定所述逐波限流标识信号为表征所述输出电流未发生过流的第二信号。
优选的，所述并网逆变器的中线输出端与滤波模块、电流采样模块依次连接，所述滤波模块包括串联的滤波电感及滤波电容，所述滤波电容与电压采样模块并联，所述电流采样模块及所述电压采样模块均与预设转换模块连接；
与所述并网逆变器的输出电流对应的第一电压的接收步骤，包括：
接收所述预设转换模块基于预设电流-电压对应关系对所述电流采样模块采集的所述输出电流进行处理后得到的第一电压；
与所述并网逆变器的输出电压对应的初始电压的接收步骤，包括：
接收所述预设转换模块按照预设缩小比例对所述电压采样模块采集的所述输出电压进行处理得到的初始电压。
优选的，所述预设恢复基准信号的预先确定步骤，包括：
基于与所述并网逆变器的输出电压对应的初始电压及预设三角载波电压，确定在各接收时刻下所述预设三角载波电压与第二电压之间的第一映射关系，其中，所述第二电压为接收的与所述输出电压对应的第二电压且所述初始电压为在预设初始接收时刻下接收的所述第二电压；
基于所述预设三角载波电压的波峰对应的第一位置及所述预设三角载波电压的波谷对应的第二位置确定准备信号；所述准备信号包括多次交替变更的与第一目标位置对应的第一状态信号及与第二目标位置对应的第二状态信号；所述第一目标位置为从任一个所述第一位置至相邻的所述第二位置之间的各个位置且所述相邻的所述第二位置对应的第二时刻大于所述第一位置对应的第一时刻；所述第二目标位置为从任一个所述第二位置至相邻的所述第一位置之间的各个位置且所述相邻的所述第一位置对应的第三时刻大于所述第二位置对应的第四时刻；
基于所述第一映射关系及所述准备信号，确定在各所述接收时刻下与所述第二电压及所述预设三角载波电压之间存在第二映射关系的预设恢复基准信号。
优选的，所述原始驱动逻辑的确定步骤，包括：
基于所述第一映射关系及所述预设三角载波电压，确定当前接收时刻下接收的第二电压对应的目标三角载波电压；
基于所述目标三角载波电压、所述第二电压及预设冲突导通逻辑，控制各所述可控开关的导通及关断。
优选的，所述第二电压、所述预设三角载波电压及所述预设恢复基准信号各自对应的频率均相同。
优选的，按照预设保护关断逻辑控制目标可控开关关断直至达到预设条件时将所述目标可控开关的开关逻辑恢复至对应的原始驱动逻辑，包括：
S21：按照预设保护关断逻辑控制目标可控开关关断；
S22：判断更新后的逐波限流标识信号是否仍为所述第一信号；若是，进入S23；若否，进入S24；
S23：控制所述目标可控开关保持关断，并返回S22；
S24：确定所述逐波限流标识信号更新为所述第二信号，并确定所述第二信号对应的预退出时刻；
S25：确定所述预设恢复基准信号在所述预退出时刻下的第一目标状态信号，其中，所述第一目标状态信号为所述第一状态信号或者所述第二状态信号中的一个；
S26：判断所述预设恢复基准信号是否由所述第一目标状态信号变更至第二目标状态信号；若是，进入S27；若否，进入S28；
其中，所述第二目标状态信号在所述第一目标状态信号为第一状态信号时为第二状态信号，在所述第一目标状态信号为第二状态信号时为第一状态信号；
S27：确定所述目标可控开关具备恢复资格，以将所述目标可控开关的开关逻辑恢复至对应的原始驱动逻辑；
S28：保持控制所述目标可控开关关断，并返回S26。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种逐波限流控制系统，应用于并网逆变器，所述并网逆变器中包括控制模块及多个可控开关，各所述可控开关的控制端均与所述控制模块连接，所述逐波限流控制系统，包括：
第一确定单元，用于基于接收的与所述并网逆变器的输出电流对应的第一电压，确定表征所述输出电流是否发生过流的逐波限流标识信号；
逐波限流控制单元，用于在确定所述逐波限流标识信号为表征所述输出电流发生过流的第一信号时，按照预设保护关断逻辑控制目标可控开关关断直至达到预设条件时将所述目标可控开关的开关逻辑恢复至对应的原始驱动逻辑；
其中，所述预设条件为所述逐波限流标识信号更新为表征所述输出电流未发生过流的第二信号且确定预设恢复基准信号在所述第一信号更新为第二信号之后达到预设次数的状态信号的变更，所述预设恢复基准信号包括多次交替变更的所述状态信号且为基于与所述并网逆变器的输出电压对应的初始电压及预设基准确定策略预先确定。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，包括：
所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的逐波限流控制方法的步骤。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种并网逆变器，包括控制模块及多个可控开关，各所述可控开关的控制端均与所述控制模块连接；
所述控制模块用于执行如上述所述的逐波限流控制方法的步骤。
本申请提供了一种逐波限流控制方法及相关组件，应用于并网逆变器，基于接收的与并网逆变器的输出电流对应的第一电压确定逐波限流标识信号，在确定逐波限流标识信号为表征所述输出电流发生过流的第一信号时，按照预设保护关断逻辑控制目标可控开关关断，以开启逐波限流保护，而至于逐波限流保护开启后的恢复，预先基于与并网逆变器的输出电压对应的初始电压及预设基准确定策略确定了预设恢复基准信号，且该预设恢复基准信号包括多次交替变更的状态信号，进而利用该预设恢复基准信号引导逐波限流保护开启后的恢复，也即控制目标可控开关关断直至达到预设条件时再将对其的开关逻辑恢复至原始驱动逻辑，而预设条件为逐波限流标识信号更新为表征输出电流未发生过流的第二信号且确定预设恢复基准信号在所述第一信号更新为第二信号之后达到预设次数的状态信号的变更。可见，本申请并没有如现有技术中采取设置预设时间值的方式或者是直接关闭半个正弦周期，而是设置与并网逆变器的输出电压对应的预设恢复基准信号引导原始驱动逻辑的恢复，可以更加精确地实现逐波限流保护后的恢复，尽可能的减少对所述输出电流的影响，且避免可控开关因热积累损坏，有利于实际应用，提高并网逆变器的工作可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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为本发明提供的一种逐波限流控制方法的流程图；
图2为现有技术中一种并网逆变器的结构示意图；
图3为本发明提供的一种预设恢复基准信号的波形示意图；
图4为本发明提供的一种基于原始驱动逻辑发送至多个可控开关的驱动信号的波形示意图；
图5为本发明提供的一种存在逐波限流保护时发送至各个可控开关的驱动信号的波形示意图；
图6为本发明提供的一种逐波限流控制系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种逐波限流控制方法及相关组件，设置预设恢复基准信号引导原始驱动逻辑的恢复，可以更加精确地实现逐波限流保护后的恢复，尽可能的减少对所述输出电流的影响，且避免可控开关因热积累损坏，有利于实际应用，提高并网逆变器的工作可靠性。
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做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。
请参照图1，图1为本发明提供的一种逐波限流控制方法的流程图。
本实施例中，考虑到针对逐波限流保护的恢复，现有技术中通常采取的方式为两种：第一种方式为从封波初始开始计时，达到预设时间值时即恢复驱动。但该方式中的预设时间值很难有效确定，很容易出现封波时间过长或者过短的问题，而封波时间过长会导致输出电流严重畸变；封波时间过短又会导致可控开关短时间内重复开关，开关损耗加倍，导致热积累损坏；第二种方式为直接封锁半个正弦周期，也即并网逆变器的输出电压的半个正弦周期，但是该方式将导致半个正弦周期内无电流输出，电流等同于断开，严重影响输出电流的质量。为解决上述技术问题，本申请提供了一种逐波限流控制方法，可以更加精确地实现逐波限流保护后的恢复，尽可能的减少对所述输出电流的影响，且避免可控开关因热积累损坏。
该逐波限流控制方法，应用于并网逆变器，并网逆变器中包括控制模块及多个可控开关，各可控开关的控制端均与控制模块连接，逐波限流控制方法，包括：
S11：基于接收的与并网逆变器的输出电流对应的第一电压，确定表征输出电流是否发生过流的逐波限流标识信号；
具体的，所述并网逆变器包括但不限于为三电平并网逆变器，请参照图2，图2给出了一种并网逆变器的结构示意图，该并网逆变器包括4个可控开关，即第一IGBT（InsulatedGate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管），以附图标记T1表示；第二IGBT且以附图标记T2表示；第三IGBT且以附图标记T3表示，第四IGBT且以附图标记T4表示，第一IGBT还包括第一体二极管D1，第二IGBT还包括第二体二极管D2，第三IGBT还包括第三体二极管D3，第四IGBT还包括第四体二极管D4，该并网逆变器还包括第一电容C1及第二电容C2，用于支撑滤波；第一二极管D5及第二二极管D6，用于续流，还需要说明的是，各所述可控开关的控制端均与控制模块4连接，受限于图片展示篇幅，以圆圈加附图标记4的形式给出控制模块4的连接方式，并网逆变器的整体的连接结构如图2所示，此处不再赘述。可以理解的是，并网逆变器的中线输出端与LC滤波模块5连接，该LC滤波模块5具体包括滤波电感L1及滤波电容C3，因此，本申请中所述的并网逆变器的输出电流可以为流过所述滤波电感L1的电流，所述并网逆变器的输出电压可以为所述滤波电容C3两端的电压，控制模块4包括但不限于MCU（Microcontroller Unit，微控制单元）等各种处理器，根据实际需求而定。
于是基于S11步骤，可以确定逐波限流标识信号，该逐波限流标识信号存在两种状态，第一种状态为表征输出电流发生过流的第一信号如低电平信号，第二种状态为表征输出电流未发生过流的第二信号如高电平信号。
S12：在确定逐波限流标识信号为表征输出电流发生过流的第一信号时，按照预设保护关断逻辑控制目标可控开关关断直至达到预设条件时将所述目标可控开关的开关逻辑恢复至对应的原始驱动逻辑；
其中，预设条件为逐波限流标识信号更新为表征输出电流未发生过流的第二信号且确定预设恢复基准信号在第一信号更新为第二信号之后达到预设次数的状态信号的变更，预设恢复基准信号包括多次交替变更的状态信号且为基于与并网逆变器的输出电压对应的初始电压及预设基准确定策略预先确定。
首先需要说明的是，这里的预设保护关断逻辑根据实际需求而定即可，具体的该预设保护关断逻辑可以为在确定为逐波限流标识信号为第一信号时，所有的可控开关均应关断，则对应的此处的目标可控开关即为上述所述的并网逆变器中所有的可控开关；当然该预设保护关断逻辑可以为在确定为逐波限流标识信号为第一信号时，仅控制所述并网逆变器中的部分可控开关关断，则对应的此处的目标可控开关即为受控关断的这些部分可控开关，可见，目标可控开关具体根据预设保护关断逻辑而定。
预先确定了一种包括多次交替变更的状态信号的预设恢复基准信号，具体的，上述所述的状态信号可以具体包括两种，即下述实施例中所述的第一状态信号及第二状态信号，而所述多次交替变更指的是这样一种变更形式：第一状态信号翻转至第二状态信号再翻转回第一状态信号再翻转至第二状态信号再翻转回第一状态信号，循环往复，交替向前翻转，且这种信号变更本质上基于与并网逆变器的输出电压对应的初始电压及预设基准确定策略确定。
于是，在确定逐波限流标识信号为第二信号时，说明并网逆变器的输出电流未发生过流，则对于各个可控开关的控制驱动仍遵循各自对应的原始驱动逻辑即可，至于原始驱动逻辑见下述实施例中所述，此处不再赘述；在确定逐波限流标识信号为第一信号时，说明并网逆变器的输出电流发生过流，则按照预设保护关断逻辑控制目标可控开关关断，以开启逐波限流保护。至于保护开启后的恢复，需要达到逐波限流标识信号更新为第二信号且确定预设恢复基准信号在逐波限流标识信号由第一信号更新为第二信号之后达到预设次数的状态信号的变更，所述预设次数远远小于预设恢复基准信号本身的交替变更的总次数，且从逐波限流保护开启至达到所述预设条件的总时间小于所述并网逆变器的输出电压的半个正弦周期，优选的，这里的预设次数可以为一次即可，此时即可恢复正常工作，也即在达到预设条件时将目标可控开关的开关逻辑恢复至对应的原始驱动逻辑，并继续保持对于逐波限流标识信号的监测确定即可。
综上，本申请提供了一种逐波限流控制方法，利用该预设恢复基准信号引导逐波限流保护开启后的恢复，也即控制目标可控开关关断直至达到预设条件时再将对其开关逻辑恢复至对应的原始驱动逻辑。可见，本申请并没有如现有技术中采取设置预设时间值的方式或者是直接关闭半个正弦周期，而是设置与并网逆变器的输出电压对应的预设恢复基准信号引导原始驱动逻辑的恢复，可以更加精确地实现逐波限流保护后的恢复，尽可能的减少对所述输出电流的影响，且避免可控开关因热积累损坏，有利于实际应用，提高并网逆变器的工作可靠性。
在上述实施例的基础上：
作为一种优选的实施例，基于接收的与并网逆变器的输出电流对应的第一电压，确定表征输出电流是否发生过流的逐波限流标识信号，包括：
接收与并网逆变器的输出电流对应的第一电压；
判断第一电压是否大于预设电压阈值，预设电压阈值与表征输出电流发生过流的预设临界电流值对应；
若是，确定逐波限流标识信号为表征输出电流发生过流的第一信号；
若否，确定逐波限流标识信号为表征输出电流未发生过流的第二信号。
本实施例中，给出了所述逐波限流标识信号的具体确定步骤，具体的，控制模块中存储有与表征输出电流发生过流的预设临界电流值对应的预设电压阈值，所述预设临界电流值的具体数值根据实际需求设定即可，而并网逆变器的输出电流转换成第一电压时依照预设电流-电压对应关系，最终被控制模块接收，所述预设临界电流值与预设电压阈值之间的转化同样依照该预设电流-电压对应关系，进而依照上述所述步骤，即可简单可靠地实现逐波限流标识信号的确定。
作为一种优选的实施例，并网逆变器的中线输出端与滤波模块、电流采样模块依次连接，滤波模块包括串联的滤波电感及滤波电容，滤波电容与电压采样模块并联，电流采样模块及电压采样模块均与预设转换模块连接；
与并网逆变器的输出电流对应的第一电压的接收步骤，包括：
接收预设转换模块基于预设电流-电压对应关系对电流采样模块采集的输出电流进行处理后得到的第一电压；
与并网逆变器的输出电压对应的初始电压的接收步骤，包括：
接收预设转换模块按照预设缩小比例对电压采样模块采集的输出电压进行处理得到的初始电压。
本实施例中，考虑到控制模块通常只能接收0V至3V的电压信号，因此，需要对采集到的输出电流进行转换，而采集到的输出电压信号通常为高压交流信号则需要对其按照预设缩小比例进行等比例缩小处理，因此，给出了上述处理步骤，此处不再赘述。
需要说明的是，对于所述预设转换模块、所述电流采样模块及所述电压采样模块的具体设置此处不作特别的限定，能够实现对应的转换及采样功能即可；而至于预设电流-电压对应关系及预设缩小比例的具体设置根据实际需求设置即可，以控制模块的能够接收的信号标准而定。
此外，初始电压为预设初始接收时刻下接收的第二电压，因此第二电压的具体接收步骤与初始电压相同。
作为一种优选的实施例，预设恢复基准信号的预先确定步骤，包括：
基于与并网逆变器的输出电压对应的初始电压及预设三角载波电压，确定在各接收时刻下预设三角载波电压与第二电压之间的第一映射关系，其中，第二电压为接收的与输出电压对应的第二电压且初始电压为在预设初始接收时刻下接收的第二电压；
基于预设三角载波电压的波峰对应的第一位置及预设三角载波电压的波谷对应的第二位置确定准备信号；准备信号包括多次交替变更的与第一目标位置对应的第一状态信号及与第二目标位置对应的第二状态信号；第一目标位置为从任一个第一位置至相邻的第二位置之间的各个位置且相邻的第二位置对应的第二时刻大于第一位置对应的第一时刻；第二目标位置为从任一个第二位置至相邻的第一位置之间的各个位置且相邻的第一位置对应的第三时刻大于第二位置对应的第四时刻；
基于第一映射关系及准备信号，确定在各接收时刻下与第二电压及预设三角载波电压之间存在第二映射关系的预设恢复基准信号。
本实施例中，给出了预设恢复基准信号的预先确定的具体步骤，具体的，请参照图3，图3为本发明提供的一种预设恢复基准信号的波形示意图，其中，预设三角载波电压以附图标记UC标注，所述第二电压以Uo标注且所述第二电压Uo本质上为正弦电压信号，所述预设恢复基准信号以Uref进行标注，进而图3以一个正弦周期为例对上述步骤进行具体说明：
首先，所述初始电压实际上为整个并网逆变器正式开始工作时，预设初始接收时刻下接收的2至3个第二电压Uo，预设三角载波电压UC本身的波形形式是确定的，但是并不知晓如何与第二电压Uo对应，即需要建立所述第一映射关系，于是在该初始电压的辅助下，即可在各接收时刻下将预设三角载波电压UC与第二电压Uo之间对应，对应的结果如图3所示，图3中的横轴为时间t，也即各个接收时刻，而所述第一映射关系指的就是在任意一个接收时刻下均存在一个预设三角载波电压值与一个第二电压值一一对应，最终建立了预设三角载波电压UC与第二电压Uo之间的第一映射关系，可以理解的是，第二电压Uo对应的频率是一定的，预设三角载波电压UC的频率与之相同。
随后，确定预设三角载波电压UC的各个波峰对应的第一位置，确定预设三角载波电压UC的各个波谷对应的第二位置，据此，确定准备信号。具体来说，如图3所示，这里仅作为示例，给出了第一波峰对应的附图标记为b1，第一波谷对应的附图标记为a1，第二波谷对应的附图标记为a2，则第一目标位置即为第一波峰b1至第二波谷a2之间的各个位置，其中第二波谷a2对应的时刻显然大于第一波峰b1对应的时刻，因此，第一目标位置对应于第一状态信号，具体的，该准备信号包括但不限于为方波信号，对应的第一状态信号可以为如图3所示的高电平信号；第二目标位置即为第一波谷a1至第一波峰b1之间的各个位置，其中第一波峰b1对应的时刻显然大于第一波谷a1对应的时刻，第二状态信号可以为如图3所示的低电平信号，最终结合第一映射关系，将该第一映射关系与各接收时刻、第二电压Uo及预设三角载波电压UC对应，得到了最终的预设恢复基准信号Uref，而所述第二映射关系指的就是在任意一个接收时刻下均存在一个预设三角载波电压值、一个第二电压值及一个预设恢复基准信号值（即图3中的低电平0或高电平1），三者一一对应，最终得到在各个接收时刻下，预设三角载波电压UC、预设恢复基准信号Uref及第二电压Uo之间的对应波形整体如图3所示。
可见，通过上述方式可以可靠地确定出预设恢复基准信号Uref，为后续引导逐波限流保护恢复打下基础。
作为一种优选的实施例，原始驱动逻辑的确定步骤，包括：
基于第一映射关系及预设三角载波电压，确定当前接收时刻下接收的第二电压对应的目标三角载波电压；
基于目标三角载波电压、第二电压及预设冲突导通逻辑，控制各可控开关的导通及关断。
本实施例中，给出了原始驱动逻辑的确定步骤，请参照图4，图4为本发明提供的一种基于原始驱动逻辑发送至多个可控开关的驱动信号的波形示意图，其中，预设三角载波电压仍以附图标记UC标注，所述第二电压仍以Uo标注且所述第二电压本质上为正弦电压信号，第一IGBT对应的驱动信号以T1驱动进行标注，第二IGBT对应的驱动信号以T2驱动进行标注，第三IGBT对应的驱动信号以T3驱动进行标注，第四IGBT对应的驱动信号以T4驱动进行标注，进而图4仍以一个正弦周期为例对上述步骤进行具体说明：
首先需要说明的是，所述预设冲突导通逻辑包括：第一IGBT与第四IGBT不能同时导通，且第一IGBT与第三IGBT之间结合应用实际可以设置死区时间，第二IGBT与第四IGBT之间结合应用实际同样可以设置死区时间，以避免同时导通，而图4中受限于图片展示重点，暂时忽略掉所述死区时间而重点给出原始驱动逻辑的具体设置方式：
对于第一IGBT来说，在第二电压为与对应的目标三角载波电压均为正时，当前接收时刻下的目标三角载波电压小于第二电压则控制模块输出高电平，当前接收时刻下的目标三角载波电压大于第二电压则控制模块输出低电平；在第二电压为与对应的目标三角载波电压均为负时，控制模块保持输出低电平，具体如图4所示；
对于第二IGBT来说，在第二电压为与对应的目标三角载波电压均为正时，控制模块保持输出高电平，在第二电压为与对应的目标三角载波电压均为负时，当前接收时刻下的目标三角载波电压小于第二电压则控制模块输出高电平，当前接收时刻下的目标三角载波电压大于第二电压则控制模块输出低电平，具体如图4所示；
对于第三IGBT来说，在第二电压为与对应的目标三角载波电压均为正时，当前接收时刻下的目标三角载波电压小于第二电压则控制模块输出低电平，当前接收时刻下的目标三角载波电压大于第二电压则控制模块输出高电平；在第二电压为与对应的目标三角载波电压均为负时，控制模块保持输出高电平，具体如图4所示；
对于第四IGBT来说，在第二电压为与对应的目标三角载波电压均为正时，控制模块保持输出低电平，在第二电压为与对应的目标三角载波电压均为负时，当前接收时刻下的目标三角载波电压小于第二电压则控制模块输出低电平，当前接收时刻下的目标三角载波电压大于第二电压则控制模块输出高电平，具体如图4所示。
作为一种优选的实施例，第二电压、预设三角载波电压及预设恢复基准信号各自对应的频率均相同。
本实施例中，给出了第二电压的频率、预设三角载波电压的频率及预设恢复基准信号的频率均相同，以保证控制逻辑，具体请参照图2所示。
作为一种优选的实施例，按照预设保护关断逻辑控制目标可控开关关断直至达到预设条件时将目标可控开关的开关逻辑恢复至对应的原始驱动逻辑，包括：
S21：按照预设保护关断逻辑控制目标可控开关关断；
S22：判断更新后的逐波限流标识信号是否仍为第一信号；若是，进入S23；若否，进入S24；
S23：控制目标可控开关保持关断，并返回S22；
S24：确定逐波限流标识信号更新为第二信号，并确定第二信号对应的预退出时刻；
S25：确定预设恢复基准信号在预退出时刻下的第一目标状态信号，其中，第一目标状态信号为第一状态信号或者第二状态信号中的一个；
S26：判断预设恢复基准信号是否由第一目标状态信号变更至第二目标状态信号；若是，进入S27；若否，进入S28；
其中，第二目标状态信号在第一目标状态信号为第一状态信号时为第二状态信号，在第一目标状态信号为第二状态信号时为第一状态信号；
S27：确定目标可控开关具备恢复资格，以将目标可控开关的开关逻辑恢复至对应的原始驱动逻辑；
S28：保持控制目标可控开关关断，并返回S26。
本实施例中，给出了按照预设保护关断逻辑控制目标可控开关关断直至达到预设条件时将目标可控开关的开关逻辑恢复至对应的原始驱动逻辑的具体确定步骤，请参照图5，图5为本发明提供的一种存在逐波限流保护时发送至各个可控开关的驱动信号的波形示意图，其中，预设三角载波电压仍以附图标记UC标注，所述第二电压仍以Uo标注，第一IGBT对应的驱动信号以T1驱动进行标注，第二IGBT对应的驱动信号以T2驱动进行标注，第三IGBT对应的驱动信号以T3驱动进行标注，第四IGBT对应的驱动信号以T4驱动进行标注，所述预设恢复基准信号仍以Uref进行标注，所述逐波限流标识信号以En进行标注，可以理解的是，图5中所述逐波限流信号En为高电平时对应于输出电流未发生过流，逐波限流信号En为低电平时对应于输出电流发生过流，且图5中以预设保护关断逻辑为控制所有的可控开关均关断则所述目标可控开关具体为第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT及第四IGBT，进而结合图5以一个正弦周期为例对上述步骤进行具体说明：
在t1时刻，逐波限流信号En变更为低电平，则开启逐波限流保护，所有的可控开关，第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT及第四IGBT均关断，对应的即控制模块输出低电平信号，判断逐波限流信号En是否仍为低电平，若是，则仍然保持各可控开关的关断，直到t2时刻，逐波限流信号En不再是低电平，而是变更为高电平，于是，所述预退出时刻即为t2时刻，确定预设恢复基准信号在预退出时刻下的第一目标状态信号，结合图5可知，在t2时刻预设恢复基准信号Uref为第二状态信号，即低电平信号，因此，判断该预设恢复基准信号Uref是否存在由第二状态信号变更至第一状态信号（第一状态信号即为对应的所述第二目标状态信号，且可以看出这里的预设次数为1次），结合图5可以看出，在t3时刻预设恢复基准信号Uref才存在一次电平翻转，也就是说，在t2时刻至t3时刻之间，尽管逐波限流标识信号已经变更为高电平，但是需要等到预设恢复基准信号存在一次状态信号变更才可以恢复，于是t3时刻，逐波限流保护正式退出，确定各可控开关具备恢复资格，以将各可控开关的开关逻辑恢复至对应的原始驱动逻辑，而对应于t3时刻，第一IGBT的原始驱动逻辑可参见图4，为控制模块输出低电平控制信号；第二IGBT的原始驱动逻辑可参见图4，为控制模块输出高电平控制信号；第三IGBT的原始驱动逻辑可参见图4，为控制模块输出高电平控制信号；第四IGBT的原始驱动逻辑可参见图4，为控制模块输出低电平控制信号。
可见，通过上述方式可以可靠、精确地逐波限流保护恢复逻辑，避免输出电流畸变，也避免可控开关因倍频导通而热积累损坏。
请参照图6，图6为本发明提供的一种逐波限流控制系统的结构示意图。
该逐波限流控制系统，应用于并网逆变器，并网逆变器中包括控制模块及多个可控开关，各可控开关的控制端均与控制模块连接，逐波限流控制系统，包括：
第一确定单元61，用于基于接收的与并网逆变器的输出电流对应的第一电压，确定表征输出电流是否发生过流的逐波限流标识信号；
逐波限流控制单元62，用于在确定逐波限流标识信号为表征输出电流发生过流的第一信号时，按照预设保护关断逻辑控制目标可控开关关断直至达到预设条件时将所述目标可控开关的开关逻辑恢复至对应的原始驱动逻辑；
其中，预设条件为逐波限流标识信号更新为表征输出电流未发生过流的第二信号且确定预设恢复基准信号在第一信号更新为第二信号之后达到预设次数的状态信号的变更，预设恢复基准信号包括多次交替变更的状态信号且为基于与并网逆变器的输出电压对应的初始电压及预设基准确定策略预先确定。
对于本发明中提供的逐波限流控制系统的介绍请参照上述逐波限流控制方法的实施例，此处不再赘述。
作为一种优选的实施例，所述第一确定单元61，具体包括：
第一接收单元，用于接收与所述并网逆变器的输出电流对应的第一电压；
第一判断单元，用于判断所述第一电压是否大于预设电压阈值，所述预设电压阈值与表征所述输出电流发生过流的预设临界电流值对应；若是，触发第二确定单元；若否，触发第三确定单元；
所述第二确定单元，用于确定逐波限流标识信号为表征所述输出电流发生过流的第一信号；
所述第三确定单元，用于确定所述逐波限流标识信号为表征所述输出电流未发生过流的第二信号。
作为一种优选的实施例，所述并网逆变器的中线输出端与滤波模块、电流采样模块依次连接，所述滤波模块包括串联的滤波电感及滤波电容，所述滤波电容与电压采样模块并联，所述电流采样模块及所述电压采样模块均与预设转换模块连接；
所述第一接收单元具体用于接收所述预设转换模块基于预设电流-电压对应关系对所述电流采样模块采集的所述输出电流进行处理后得到的第一电压；
所述逐波限流控制系统包括第二接收单元，用于接收所述预设转换模块按照预设缩小比例对所述电压采样模块采集的所述输出电压进行处理得到的初始电压。
作为一种优选的实施例，所述逐波限流控制系统包括第四确定单元，用于预先确定所述预设恢复基准信号；
所述第四确定单元，具体包括：
第五确定单元，用于基于与所述并网逆变器的输出电压对应的初始电压及预设三角载波电压，确定在各接收时刻下所述预设三角载波电压与第二电压之间的第一映射关系，其中，所述第二电压为接收的与所述输出电压对应的第二电压且所述初始电压为在预设初始接收时刻下接收的所述第二电压；
第六确定单元，用于基于所述预设三角载波电压的波峰对应的第一位置及所述预设三角载波电压的波谷对应的第二位置确定准备信号；所述准备信号包括多次交替变更的与第一目标位置对应的第一状态信号及与第二目标位置对应的第二状态信号；所述第一目标位置为从任一个所述第一位置至相邻的所述第二位置之间的各个位置且所述相邻的所述第二位置对应的第二时刻大于所述第一位置对应的第一时刻；所述第二目标位置为从任一个所述第二位置至相邻的所述第一位置之间的各个位置且所述相邻的所述第一位置对应的第三时刻大于所述第二位置对应的第四时刻；
第七确定单元，用于基于所述第一映射关系及所述准备信号，确定在各所述接收时刻下与所述第二电压及所述预设三角载波电压之间存在第二映射关系的预设恢复基准信号。
作为一种优选的实施例，所述逐波限流控制系统包括第八确定单元，用于确定所述原始驱动逻辑；
所述第八确定单元，具体包括：
目标三角载波电压确定单元，用于基于所述第一映射关系及所述预设三角载波电压，确定当前接收时刻下接收的第二电压对应的目标三角载波电压；
发送控制单元，用于基于所述目标三角载波电压、所述第二电压及预设冲突导通逻辑，控制各所述可控开关的导通及关断。
作为一种优选的实施例，所述逐波限流控制单元62具体包括：
第一具体控制单元，用于在确定逐波限流标识信号为表征输出电流发生过流的第一信号时，按照预设保护关断逻辑控制目标可控开关关断；
第二判断单元，用于判断更新后的逐波限流标识信号是否仍为所述第一信号；若是，触发第二具体控制单元；若否，触发第九确定单元；
所述第二具体控制单元，用于控制所述目标可控开关保持关断，并返回所述第二判断单元；
所述第九确定单元，用于确定所述预设恢复基准信号在所述预退出时刻下的第一目标状态信号，其中，所述第一目标状态信号为所述第一状态信号或者所述第二状态信号中的一个；
第三判断单元，用于判断所述预设恢复基准信号是否由所述第一目标状态信号变更至第二目标状态信号；若是，触发第十确定单元；若否，触发第三具体控制单元；
其中，所述第二目标状态信号在所述第一目标状态信号为第一状态信号时为第二状态信号，在所述第一目标状态信号为第二状态信号时为第一状态信号；
所述第十确定单元，用于确定所述目标可控开关具备恢复资格，以将所述目标可控开关的开关逻辑恢复至对应的原始驱动逻辑；
所述第三具体控制单元，用于保持控制所述目标可控开关关断，并返回第三判断单元。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，包括：
计算机可读存储介质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所述的逐波限流控制方法的步骤。
对于本发明中提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述逐波限流控制方法的实施例，此处不再赘述。
本发明还提供了一种并网逆变器，包括控制模块及多个可控开关，各可控开关的控制端均与控制模块连接；
控制模块用于执行如上述所述的逐波限流控制方法的步骤。
对于本发明中提供的并网逆变器的介绍请参照上述逐波限流控制方法的实施例，此处不再赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种逐波限流控制方法，其特征在于，应用于并网逆变器，所述并网逆变器中包括控制模块及多个可控开关，各所述可控开关的控制端均与所述控制模块连接，所述逐波限流控制方法，包括：
基于接收的与所述并网逆变器的输出电流对应的第一电压，确定表征所述输出电流是否发生过流的逐波限流标识信号；
在确定所述逐波限流标识信号为表征所述输出电流发生过流的第一信号时，按照预设保护关断逻辑控制目标可控开关关断直至达到预设条件时将所述目标可控开关的开关逻辑恢复至对应的原始驱动逻辑；
其中，所述预设条件为所述逐波限流标识信号更新为表征所述输出电流未发生过流的第二信号且确定预设恢复基准信号在所述第一信号更新为第二信号之后达到预设次数的状态信号的变更，所述预设恢复基准信号包括多次交替变更的所述状态信号且为基于与所述并网逆变器的输出电压对应的初始电压及预设基准确定策略预先确定。
2.如权利要求1所述的逐波限流控制方法，其特征在于，基于接收的与所述并网逆变器的输出电流对应的第一电压，确定表征所述输出电流是否发生过流的逐波限流标识信号，包括：
接收与所述并网逆变器的输出电流对应的第一电压；
判断所述第一电压是否大于预设电压阈值，所述预设电压阈值与表征所述输出电流发生过流的预设临界电流值对应；
若是，确定逐波限流标识信号为表征所述输出电流发生过流的第一信号；
若否，确定所述逐波限流标识信号为表征所述输出电流未发生过流的第二信号。
3.如权利要求1所述的逐波限流控制方法，其特征在于，所述并网逆变器的中线输出端与滤波模块、电流采样模块依次连接，所述滤波模块包括串联的滤波电感及滤波电容，所述滤波电容与电压采样模块并联，所述电流采样模块及所述电压采样模块均与预设转换模块连接；
与所述并网逆变器的输出电流对应的第一电压的接收步骤，包括：
接收所述预设转换模块基于预设电流-电压对应关系对所述电流采样模块采集的所述输出电流进行处理后得到的第一电压；
与所述并网逆变器的输出电压对应的初始电压的接收步骤，包括：
接收所述预设转换模块按照预设缩小比例对所述电压采样模块采集的所述输出电压进行处理得到的初始电压。
4.如权利要求1至3任一项所述的逐波限流控制方法，其特征在于，所述预设恢复基准信号的预先确定步骤，包括：
基于与所述并网逆变器的输出电压对应的初始电压及预设三角载波电压，确定在各接收时刻下所述预设三角载波电压与第二电压之间的第一映射关系，其中，所述第二电压为接收的与所述输出电压对应的第二电压且所述初始电压为在预设初始接收时刻下接收的所述第二电压；
基于所述预设三角载波电压的波峰对应的第一位置及所述预设三角载波电压的波谷对应的第二位置确定准备信号；所述准备信号包括多次交替变更的与第一目标位置对应的第一状态信号及与第二目标位置对应的第二状态信号；所述第一目标位置为从任一个所述第一位置至相邻的所述第二位置之间的各个位置且所述相邻的所述第二位置对应的第二时刻大于所述第一位置对应的第一时刻；所述第二目标位置为从任一个所述第二位置至相邻的所述第一位置之间的各个位置且所述相邻的所述第一位置对应的第三时刻大于所述第二位置对应的第四时刻；
基于所述第一映射关系及所述准备信号，确定在各所述接收时刻下与所述第二电压及所述预设三角载波电压之间存在第二映射关系的预设恢复基准信号。
5.如权利要求4所述的逐波限流控制方法，其特征在于，所述原始驱动逻辑的确定步骤，包括：
基于所述第一映射关系及所述预设三角载波电压，确定当前接收时刻下接收的第二电压对应的目标三角载波电压；
基于所述目标三角载波电压、所述第二电压及预设冲突导通逻辑，控制各所述可控开关的导通及关断。
6.如权利要求4所述的逐波限流控制方法，其特征在于，所述第二电压、所述预设三角载波电压及所述预设恢复基准信号各自对应的频率均相同。
7.如权利要求4所述的逐波限流控制方法，其特征在于，按照预设保护关断逻辑控制目标可控开关关断直至达到预设条件时将所述目标可控开关的开关逻辑恢复至对应的原始驱动逻辑，包括：
S21：按照预设保护关断逻辑控制目标可控开关关断；
S22：判断更新后的逐波限流标识信号是否仍为所述第一信号；若是，进入S23；若否，进入S24；
S23：控制所述目标可控开关保持关断，并返回S22；
S24：确定所述逐波限流标识信号更新为所述第二信号，并确定所述第二信号对应的预退出时刻；
S25：确定所述预设恢复基准信号在所述预退出时刻下的第一目标状态信号，其中，所述第一目标状态信号为所述第一状态信号或者所述第二状态信号中的一个；
S26：判断所述预设恢复基准信号是否由所述第一目标状态信号变更至第二目标状态信号；若是，进入S27；若否，进入S28；
其中，所述第二目标状态信号在所述第一目标状态信号为第一状态信号时为第二状态信号，在所述第一目标状态信号为第二状态信号时为第一状态信号；
S27：确定所述目标可控开关具备恢复资格，以将所述目标可控开关的开关逻辑恢复至对应的原始驱动逻辑；
S28：保持控制所述目标可控开关关断，并返回S26。
8.一种逐波限流控制系统，其特征在于，应用于并网逆变器，所述并网逆变器中包括控制模块及多个可控开关，各所述可控开关的控制端均与所述控制模块连接，所述逐波限流控制系统，包括：
第一确定单元，用于基于接收的与所述并网逆变器的输出电流对应的第一电压，确定表征所述输出电流是否发生过流的逐波限流标识信号；
逐波限流控制单元，用于在确定所述逐波限流标识信号为表征所述输出电流发生过流的第一信号时，按照预设保护关断逻辑控制目标可控开关关断直至达到预设条件时将所述目标可控开关的开关逻辑恢复至对应的原始驱动逻辑；
其中，所述预设条件为所述逐波限流标识信号更新为表征所述输出电流未发生过流的第二信号且确定预设恢复基准信号在所述第一信号更新为第二信号之后达到预设次数的状态信号的变更，所述预设恢复基准信号包括多次交替变更的所述状态信号且为基于与所述并网逆变器的输出电压对应的初始电压及预设基准确定策略预先确定。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括：
所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的逐波限流控制方法的步骤。
10.一种并网逆变器，其特征在于，包括控制模块及多个可控开关，各所述可控开关的控制端均与所述控制模块连接；
所述控制模块用于执行如权利要求1至7任一项所述的逐波限流控制方法的步骤。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Denomination of invention: A Wave by Wave Current Limiting Control Method and Related Components Granted publication date: 20230303 Pledgee: Zhejiang Hangzhou Yuhang Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Science and Technology City Branch Pledgor: ZHEJIANG HRV ELECTRIC Co.,Ltd. Registration number: Y2024980009884 |
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