[发明专利]开路故障检测装置，变流器控制器，能量转换系统和方法

权利要求书

1.一种能量转换系统，用于向负载提供能量，其特征在于：该能量转换系统包括变流器装置，变压器和变流器控制器；该变流器装置被配置成用于将能量源提供的输入能量转换成输出能量；该变压器电连接在该变流器装置和该负载之间，该变压器被配置成执行电压或者电流变换操作并给该变流器装置和该负载提供隔离；该变流器控制器与该变流器装置电性连接，该变流器控制器还包括开路故障检测装置，该开路故障检测装置被配置成接收在该变压器一侧所测量到的第一电信号和第二电信号，判断该所测量的第一电信号和第二电信号之间的差值是否小于预设的阈值，并当该所测量的第一电信号和第二电信号之间的差值小于该预设的阈值时，发送控制信号，以使得该变流器装置降低输出能量的幅值；其中，该第一电信号和该第二电信号包括电压信号或者电流信号。

2.如权利要求1所述的能量转换系统，其特征在于：该变流器控制器还包括负序电流控制模块，该负序电流控制模块被配置成调节该变流器装置所输出的电流的负序分量；其中，该开路故障检测装置还被配置成在第一电信号和第二电信号之间的差值小于该预设的阈值时发送控制信号给该负序电流控制模块，该负序电流控制模块根据该控制信号停止工作。

3.如权利要求1所述的能量转换系统，其特征在于：第一电信号为第一相电流信号，该第二电信号为第二相电流信号，该开路故障检测装置包括求和单元，计算单元，以及比较单元；该求和单元被配置成接收该第一相电流信号和第二相电流信号，并对接收到的第一相电流信号和第二相电流信号执行减法操作，以提供代表该第一相电流信号和第二相电流信号之间差值的电信号；该计算单元被配置成根据该相电流差值电信号计算绝对差值信号；该比较单元被配置成将该绝对相电流差值信号与预设的阈值信号进行比较，并根据比较结果产生电流状态信号。

4.如权利要求3所述的能量转换系统，其特征在于：该开路故障检测装置进一步包括选择单元，该选择单元与该比较单元电性连接，该选择单元被配置成从一个固定的阈值和变化的阈值中选择一个较小的量，并将所选择的较小的量设置成该比较单元的预设的阈值，其中，该变化的阈值随最大允许的功率指令信号而变化。

5.如权利要求3所述的能量转换系统，其特征在于：该开路故障检测装置进一步包括开路故障判断单元，该开路故障判断单元被配置成在该电流状态信号显示该第一相电流信号和该第二相电流信号之间的差值小于预设的阈值时，确定该电流状态信号维持状态不变的时间长度，并在该时间长度大于预设的时间范围值时，发送代表开路故障确实正在发生的控制信号。

6.如权利要求5所述的能量转换系统，其特征在于：该开路故障判断模块进一步包括开关单元，该开关单元与该开路故障判断模块相连接，该开关单元被配置成在开路故障判断模块判断出没有开路故障正在发生时与第一功率指令限制信号产生单元相连接，以提供第一功率指令限制信号；该开关单元还被配置成在该开路故障判断模块判断出有开路故障正在发生时与第二功率指令限制信号产生单元相连接，以提供第二功率指令限制信号。

7.如权利要求5所述的能量转换系统，其特征在于：该开路故障检测装置进一步包括电压状态检测模块，该电压状态检测模块被配置成判断在该变流器装置输出端检测到的电压值是否偏离正常的电压值，并根据判断结果发送电压状态信号给开路故障检测单元。

8.如权利要求5或7所述的能量转换系统，其特征在于：该开路故障判断单元还被配置成接收代表期望在该变流器装置输出端取得的有功功率的指令信号，并至少根据该有功功率指令信号是否为零进行开路故障的检测。

9.一种变流器控制器，其被配置成用于控制变流器装置执行能量转换操作，以使得该变流器装置输出的能量通过变压器提供给负载，其特征在于：该变流器控制器包括有功功率调节器调节器，该有功功率调节器接收代表该变流器装置输出端实际输出的有功功率的反馈信号以及期望在该变流器装置输出端得到的理想有功功率的指令信号，该有功功率调节器根据该有功功率反馈信号和该有功功率指令信号产生相位角指令信号；该变流器控制器还包括开路故障检测装置，该开路故障检测装置被配置成接收该变流器一侧所测量到的第一电流信号和第二电流信号，判断该所测量到的第一电流信号和第二电流信号之间的差值是否小于预设的阈值，并在该所测量的第一电流信号和第二电流信号之间的差值被判断出小于该预设的阈值时，发送控制信号，以降低该有功功率指令信号的幅值。