[发明专利]一种用于静止式中频电源组网系统的暂态过程控制方法

权利要求书

1.一种用于静止式中频电源组网系统的模式切换暂态过程控制方法，所述控制方法包括静止式中电源组网单元由独立运行切换到组网运行方法以及由组网运行切换到独立运行方法，其中， 

A：静止式中频电源组网单元由独立运行切换到组网运行方法按照下述步骤进行， 

(1)静止式中频电源组网系统上位机监测中频电网输出电压U_grid，并通过逻辑及数字运算模块实时计算中频电网电压U_{grid_pk}、中频电网输出总电流I_{grid_pk}、中频网侧电流有效值I_{grid_RMS}，通过CAN总线将信息传输给各静止式中频电源组网单元； 

(2)静止式中频电源组网单元内部通过离散化数字锁相环跟踪中频电网电压的相位； 

(3)上位机判断中频电网输出电压U_grid是否满足组网条件以及静止式中频电源组网组网单元输出电压在幅值、相位上与中频电网电压U_grid是否匹配，如果满足上述条件，进入步骤(4)； 

(4)静止式中频电源组网系统上位机通过CAN总线发送组网指令UpCmd_1，组网单元一旦确认组网指令，首先，闭合模式开关，将输出控制模式从独立模式双闭环PR控制转换为组网模式单电流环PR控制，组网从机单元输出电流给定初值I_{refn_pk}，然后，闭合静态开关； 

(5)同步调整静止式中频电源组网从机单元输出电流给定初值I_{refn_pk}和初始相位I_{refn_θ}，保证组网单元对中频电网的同步跟踪，直至静止式中频电源组网系统稳定运行； 

B：静止式中频电源组网单元由组网运行切换到独立运行按照下述步骤进行， 

(1)静止式中频电源组网系统上位机实时监测中频电网输出电压U_grid是否稳定，若稳定，则进入步骤(2)，否则，继续监测，直至中频电网输出电压U_grid稳定； 

(2)静止式中频电源组网系统上位机通过CAN总线发送脱网指 令UpCmd_0，组网从机单元一旦确认脱网指令，组网从机单元立即将输出电流I_{refn_pk}降为本地负载电流，然后分断静态开关； 

(3)上位机判断静态开关是否分断，若分断，则进入步骤(4)；(4)模式开关断开，组网单元从组网模式单电流环PR控制转换为独立模式双闭环PR控制，给本地负载不间断供电，模式切换暂态过程结束。 

2.根据权利要求1所述的静止式中频电源组网系统的模式切换暂态过程控制方法，其特征在于：所述A模式下，步骤(3)的判断条件为： 

中频电网输出电压U_grid范围：113V～118V； 

幅值差范围：-1V～+1V； 

相位差范围：±π/360。 

3.如权利要求1或2所述的静止式中频电源组网系统的模式切换暂态过程控制方法，其特征在于：所述A模式下，步骤(3)中，若不满足所述条件，则返回步骤(1)。 

4.如权利要求1所述的静止式中频电源组网系统的模式切换暂态过程控制方法，其特征在于：所述B模式下，步骤(3)中，上位机判断静态开关是否分断，若未分断则返回步骤(2)。 

5.根据权利要求1所述的静止式中频电源组网系统的模式切换暂态过程控制方法，其特征在于：所述静态开关闭合及分断均要求在输出电压过零点处。 

6.根据权利要求1所述的静止式中频电源组网系统的模式切换暂态过程控制方法，其特征在于：所述A模式下，步骤(5)中组网从机单元输出电流给定初值I_{refn_pk}和初始相位I_{refn_θ}应遵循以下关系式： 

首先，静止式中频电源组网单元从机的电流峰值I_{refn_pk}由电网输出总电流I_{grid_pk}、主机组网单元输出电流峰值I_{1_pk}及从机组网单元输出电流峰值I_{n_pk}通过电流峰值调节器I_ad共同决定，具体调节方式如下： 

上述式子中：I_{pk_offset}为静止式中频电源组网单元之间的峰值电流差，ΔI_pk为峰值电流差约束范围，I_{pk_step}为峰值调节步长； 

其次，静止式中频电源组网单元从机的参考电流相位I_{refn_θ}由离散化数字锁相环输出相位I_{pll_θ}和从机输出电压相位U_{n_θ}共同决定，具体调节方式如下： 

上述式子中：I_{θ_offset}为静止式中频电源组网从机单元锁相输出相位与实际输出电压相位差，ΔI_θ为相位差约束范围，I_{θ_step}为相位调节步长。