[发明专利]控制电力转换系统

说明书

技术领域

本说明书是关于控制电力转换系统，且更确切地说是关于减轻由电力转换系统的激活和去激活产生的寄生效应。

背景技术

电力转换系统将电力从交流电转换到直流电或从直流电转换到交流电或既从交流电转换到直流电又从直流电转换到交流电。电力转换系统的实例包含逆变器、整流器和在一个方向上将交流电转换到直流电并在相反方向上将直流电转换到交流电的双向逆变器。电力转换系统可将直流电力转换到交流电力以用于输送到例如商业或住宅电气装置的交流电负载和电网。直流电力可例如从光伏阵列或例如一或多个电池或电容器组的电力存储装置提供到电力转换系统，所述一或多个电池或电容器组是通过包含风力涡轮机、光伏阵列、水力发电机和热发电机的电源的任何组合来充电的。在并有双向逆变器的系统中，电力存储装置可替代地或联合地从电网接收电荷。

尽管正付诸努力以改进其效率，但是电力转换系统一般来讲在其处于活动切换状态时消耗电力。转换效率通常随负载而变化，且通常在差不多三分之二的系统容量下处于峰值(“峰值效率”)。因为电力转换系统在正常操作期间消耗相对固定量的电力，所以当提供更低量的电力时效率降低。一些电力转换系统实施待机模式以改进整体效率。在典型待机模式实施方案中，电力转换系统使隔离变压器从电网断开，借此去激活电力转换系统并改进系统的效率。此特别适用于隔夜皮(无负载)损耗可能相当大的大型光伏阵列设施。

通常通过将隔离变压器重新连接到电网来再激活处于待机模式的电力转换系统。然而，此可能导致在一些情况下高达6倍或8倍系统额定电流的大浪涌电流。对于大型电力系统来说，浪涌电流在电网上呈现显著无功电流汲取，这类似于从停止状态启动的大型电动马达或泵。举例来说，典型100kW并网逆变器可在10ms周期内在电网上呈现600kVA负载。同时激活多个电力转换系统可导致归因于过度无功功率汲取的公用违反(utilityviolation)或在小型电力系统上导致完全电力系统崩溃。

发明内容

一般来说，可控制大型电力管理系统，使得与例如从待机模式再激活一或多个电力转换系统相关联的时间被减少而不需要软启动序列。可控制所述电力管理系统使得可快速再激活多个电力转换系统同时减轻归因于无功功率通量的干扰。

一般来说，本说明书中所描述的标的物的一个方面可体现在电力管理系统中，所述电力管理系统包括第一逆变器和与所述第一逆变器并联耦合的第二逆变器。所述第一逆变器经配置以补偿与所述第二逆变器从待机模式转变到活动模式相关联的无功功率通量的至少一部分。所述电力管理系统可包含与所述第一逆变器和所述第二逆变器并联耦合的第三逆变器，其中所述第一逆变器和所述第二逆变器中的至少一者经配置以在所述第三逆变器从待机模式转变到活动模式时补偿在所述第三逆变器的输出端处呈现的无功功率通量变化的至少一部分。所述电力管理系统可包含逆变器控制模块，所述逆变器控制模块耦合到所述第一逆变器、所述第二逆变器和所述第三逆变器，且经配置以错开对所述第二逆变器和所述第三逆变器的激活。

一般来说，本说明书中所描述的标的物的另一方面可体现在电力管理系统中，所述电力管理系统包括：耦合到第一能源的第一电力转换系统；耦合到第二能源的第二电力转换系统，其中所述第一电力转换系统和所述第二电力转换系统经配置以在活动模式中向共同输出端提供电力；以及控制系统，其耦合到所述第一电力转换系统与所述第二电力转换系统两者且经配置以：当所述第一电力转换系统以活动模式操作且所述第二电力转换系统以待机模式操作时，使所述第二电力转换系统退出所述待机模式，所述第二电力转换系统在退出所述待机模式时向所述共同输出端提供无功功率通量；以及使所述第一电力转换系统向所述共同输出端提供补偿性无功功率通量以补偿来自于所述第二电力转换系统的所述无功功率通量的至少一部分。