[发明专利]用于操作变换器电路的方法以及用于实施该方法的装置

说明书

技术领域

本发明涉及功率电子学领域。本发明基于根据独立权利要求的前序部分所述的用于操作变换器电路的方法以及用于实施该方法的装置。

背景技术

传统的变换器电路包括具有多个可驱动的功率半导体开关的变换器单元，这些功率半导体开关以已知的方式连接，用以切换至少两个开关电压电平。在变换器单元的各个相端子上连接有LCL滤波器。此外，电容性储能器与变换器单元相连，该储能器通常由一个或者多个电容器构成。为操作变换器电路设置有一装置，该装置具有调节设备，用于产生磁滞有功功率值(Hysteresewirkleistung)、磁滞无功功率值和所选的通量区(Flusssektor)，该调节设备通过驱动电路与可驱动的功率半导体开关相连，用于形成由磁滞有功功率值、磁滞无功功率值和所选通量区构成的驱动信号。因此，借助驱动信号来驱动功率半导体开关。

上面提到的变换器电路的问题在于，由于LCL滤波器的谐振，LCL滤波器会造成滤波器输出电流和滤波器输出电压中的持久的失真，即不希望的波动，如根据图3在滤波器输出电流的常见时间曲线中所示的那样。在典型地连接到滤波器输出端上的交流电压电网中或者在连接到滤波器输出端上的电负载中，这种失真会导致损坏或者甚至损毁，因此是非常不希望的。

发明内容

因此，本发明的任务是说明一种操作变换器电路的方法，借助该方法可以有效地衰减由连接到变换器电路的LCL滤波器引起的、滤波器输出电流和滤波器输出电压中的失真。此外，本发明的任务是说明一种装置，利用该装置可以以特别简单的方式实施本方法。这些任务通过权利要求1或权利要求9所述的特征来解决。在从属权利要求中说明了本发明的一些有利的改进方案。

变换器电路具有带有多个可驱动的功率半导体开关的变换器单元和连接在变换器单元的各个相端子上的LCL滤波器。在根据本发明的用于操作变换器电路的方法中，现在借助由磁滞有功功率值、磁滞无功功率值和所选通量区形成的驱动信号来驱动可驱动的功率半导体开关。根据本发明，借助第一磁滞调节器由有功功率差值形成磁滞有功功率值，并且所述有功功率差值由从参考有功功率值减去所估计的有功功率值和衰减有功功率值而形成，其中，LCL滤波器的滤波电容电流的空间向量变换的α分量与相端子电流的空间向量变换的α分量的乘积，加上LCL滤波器的滤波电容电流的空间向量变换的β分量与相端子电流的空间向量变换的β分量的乘积，再以可调整的衰减因子加权，由此形成衰减有功功率值。此外，磁滞无功功率值由无功功率差值借助第二磁滞调节器形成，并且所述无功功率差值由从参考无功功率值减去所估计的无功功率值和衰减无功功率值而形成，其中，LCL滤波器的滤波电容电流的空间向量变换的β分量与相端子电流的空间向量变换的α分量的乘积，减去LCL滤波器的滤波电容电流的空间向量变换的α分量与相端子电流的空间向量变换的β分量的乘积，再以可调整的衰减因子加权，由此形成衰减无功功率值。

通过衰减有功功率值和衰减无功功率值，可以有利地有效衰减滤波器输出电流和滤波器输出电压中的失真，即不希望的波动，使得失真强烈地减小，并且理想情况下尽最大可能地予以抑制。根据本发明的另一优点在于，不必将分立、占地、费事地实现的并且由此更昂贵的衰减电阻器连接到相应的相端子上，以便能够有效的衰减不希望的失真。