[发明专利]用于补偿逆变器的纹波和偏移的设备及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于补偿逆变器的纹波和偏移的设备及其方法，并且更具体地，涉及通过补偿包括在从逆变器控制器输入至逆变器的信号中的偏移分量来移除纹波分量的一种用于补偿逆变器的纹波和偏移的设备及其方法。

背景技术

电厂辅助设施(balance of plant，BOP)是指在空气中的氧与包括在燃料中的氢之间的电化学反应中生成电力的系统。因为BOP使用的燃料比火力发电系统使用的燃料少约30％并且排放更少的污染物，所以对BOP的需求得到增加。

图1是示出了一般的BOP。

如图1中所示，一般的BOP包括机械的电厂辅助设施(MBOP)1A、燃料电池(FC)堆1B和电的电厂辅助设施(EBOP)1C。

MBOP 1A接收空气和燃料，从空气中提取氧以及从燃料中提取氢，并且将氧和氢供应给FC堆1B。FC堆1B在氢和氧之间的电化学反应中生成直流电流(DC)。EBOP 1C将DC转换为可最终使用的交流电流(AC)并且供应AC。

作为用于将在FC堆1B中生成的DC电力连接至电力网的电力转换系统的EBOP，诸如，韩国电力公司(KEPCO)在确定BOP的性能中起到重要作用。EBOP 1C在其中EBOP 1C连接至电力网的并网操作模式或者在其中EBOP 1C不连接至电力网并且独立地将电力供应至负载的孤网操作模式中操作。

当在用于控制逆变器(诸如，EBOP 1C)的信号中发生偏移时，输出信号可能失真并且可能提高变压器的温度。

因此，存在对一种通过补偿在用于控制逆变器的信号中生成的偏移来移除纹波分量的方法的需求。

发明内容

技术问题

本发明提供了可以移除输入至逆变器的信号的偏移分量的方法和设备。

具体地，本发明提供了补偿逆变器的电流纹波的设备和方法，其可以通过感测从逆变器控制器输入至逆变器的直流电流(DC)和从逆变器输出的AC，以及基于所感测的电流移除包括在DC中的纹波分量来防止从逆变器输出的交流电流(AC)的波形失真。

本发明也提供了补偿逆变器的电压纹波的设备和方法，其可以通过移除包括在从逆变器控制器输出并且输入至逆变器的参考电压中的纹波分量来防止从逆变器输出的AC以及输入至逆变器的DC的波形失真。

本发明也提供了用于补偿逆变器控制的信号的偏移的方法和设备，其可以通过补偿用于逆变器控制的AC电压/AC的偏移分量来减少对应于逆变器的输出频率的纹波分量。

本发明的技术研究目标不限于上述公开内容。通过参考附图详细描述本发明的示例性实施方式，将会使本发明的其他目标和优点更加清晰可见。另外，应该容易理解的是，可以通过权利要求中示出的本发明的方法及其组合来实现本发明的目标和优点。

技术方案

根据本发明的一方面，提供一种用于补偿逆变器的电流纹波的设备，该设备包括：电流传感器，感测输入至逆变器的直流电流(DC)和从逆变器输出的交流电流(AC)；坐标转换器，将通过电流传感器感测的AC转换到同步坐标系；纹波提取器，通过使用由电流传感器感测的DC和通过坐标变换器获得的同步坐标系的AC来提取纹波；补偿值生成器，基于通过纹波提取器所提取的纹波生成补偿值；以及纹波补偿器，通过使用由补偿值生成器所生成的补偿值来移除DC的纹波。

根据本发明的另一方面，提供了一种补偿逆变器的电流纹波的方法，该方法包括：感测输入至逆变器的直流电流(DC)和从逆变器输出的交流电流(AC)，其中，通过电流传感器执行该感测；将所感测的交流电流转换到同步坐标系，其中，通过坐标转换器执行该转换；通过使用感测DC和所获得的同步坐标系的AC来提取纹波，其中，通过纹波提取器执行该提取；基于所提取的纹波生成补偿值，其中，通过使用补偿值生成器执行该生成；并且通过使用所生成的补偿值移除DC的纹波，其中，通过纹波补偿器执行该移除。根据本发明的另一方面，提供了一种用于补偿逆变器的电压纹波的设备，该设备包括：参考电压输入单元，接收用于逆变器控制的参考电压；纹波提取器，从通过参考电压输入单元接收的参考电压中提取纹波；延迟补偿单元，补偿通过纹波提取器提取的纹波的时间延迟；纹波补偿器，基于通过延迟补偿单元补偿了其时间延迟的纹波来补偿被输入至逆变器的参考电压的纹波；以及坐标转换器，将通过纹波补偿器补偿了其纹波的参考电压转换到固定坐标系。