[发明专利]用于管理电气设备从电路事件中控制恢复的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于管理电气设备从电路事件中控制恢复的方法及系统。本发明特别应用于（但不限于）逆变器以及对可再生能源系统发生的瞬时产生的不稳定电流恢复控制的方法和系统。

背景技术

逆变器是一种电能变换器。例如，逆变器可作为系统的一部分，用于控制直流电源和交流电源系统之间的电能流动。逆变器一般包括一组功率切换装置，如绝缘栅双极型晶体管（IGBT）以及它们相应的反平行二极管。逆变器由基于微处理器的控制单元控制，该控制单元执行逆变器的控制算法。例如，从光伏（PV）面板提供的电能通过逆变器反馈到诸如电网网络的交流电源系统中，逆变器将光伏面板的直流输出变换为电网所用的交流电源。在某些特定应用中，对向电机供电的额外逆变器的直流连接端进行连接以构造允许双向功率流动的驱动。

在逆变器的相位输出和交流电源系统之间设置电感器以限制由于逆变器的切换操作所产生的谐波电流。为了将谐波电压失真限制在可接受的程度，通常在与交流电网的连接点处也设有附加的切换频率滤波器。

交流电源系统内会因各种不同原因产生瞬态电压变化，比如故障、或突然给系统连接额外的设备。电感器用来限制在交流电源系统和逆变器之间产生的瞬态电流。通常会提供一个过流保护系统，如果通过逆变器的电流超出可能损坏逆变器的特定值时，该系统能够禁止逆变器内切换装置的运行。交流电源系统中足够大的电压瞬变可产生足以触发该过流保护系统运行的瞬态电流。然而，由于逆变器需要一定的时间和供电电源再次保持同步，然后重启动，因此禁用逆变器被认为是最后的手段。通过增加逆变器控制系统的控制带宽来限制瞬态电流以便在各种电压瞬变的情况下不激发过流跳闸的方法是不现实的，因此为确保逆变器在交流电源电压瞬变时能够工作，传统的方法是增加交流电源和逆变器之间的电感。通过这种方法能够限制交流电源和逆变器之间的瞬态电流，甚至在最坏情况下，电压瞬变所产生的瞬态电流也可以被抑制，这样，就不会触发过流保护系统，除非是在最严重的情况下，比如逆变器系统内部的故障。然而，该方法所要求的阻抗比逆变器正常运行所要求的阻抗要大。大电感既庞大又昂贵，应尽可能避免。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供了一种用于管理电气设备从电路事件中控制恢复的方法，该事件会导致所述电路中的逆变器失控，该方法包括：在所述事件发生前，对运行参数进行采样；监测所述事件的发生；基于监测参数的推断，在所述事件发生后计算所述参数的估算值；以及利用所述参数的估算值控制所述逆变器。

上述被监测的事件是电路中电流的瞬变现象。

在上述事件发生前，在多个采样周期内对所述参数进行采样和存储。

上述参数的估算值是基于一个或多个采样周期的参数。

上述采样参数与电路的交流供电电压的相位角有关。

上述参数的估算值从对控制逆变器三相交流电流的参考坐标系相角的估算获得。

上述第一个采样周期的参数用于产生估算值作为交流电压相角，第二个采样周期的参数与第一个采样周期的参数一起用于获得使逆变器与供电电压保持同步控制的交流电压频率的估算值。

上述电路包括一个附加逆变器，其向连接至所述逆变器另一侧的电机供电。

本发明还公开了一种用于管理电气设备从电路事件中控制恢复的系统，该事件会导致所述电路中的逆变器失控，所述系统包括：在所述事件发生前对运行参数进行采样的采样装置；监测所述事件发生的监测装置；基于监测参数的推断，在所述事件发生后计算所述参数估算值的参数估算装置；以及利用所述参数的估算值控制所述逆变器的控制装置。

上述采样装置对所述事件发生前的多个采样周期内的参数采样并存储。

上述参数估算装置基于一个或多个采样周期内的参数估算参数值。

上述采样参数与电路的交流供电电压的相位角有关.

上述参数的估算值从对控制逆变器三相交流电流的参考坐标系相角的估算获得。

上述参数估算装置使用第一个采样周期的参数产生估算值作为交流电压相角，使用第二个采样周期的参数与第一个采样周期的参数一起获得使逆变器与供电电压保持同步控制的交流电压频率的估算值。

上述电路包括一个附加逆变器，其向连接至所述逆变器另一侧的电机供电。