[发明专利]基于解析模型的低压变频器电压暂降耐受能力评估方法

权利要求书

1.一种基于解析模型的低压变频器电压暂降耐受能力评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：给定设备参数以及负载功率大小，给定的设备参数包括直流环节电容C，直流环节电感L，整流桥与电容之间的等效电阻R_d，直流环节欠压保护整定值U_th，过电流保护整定值I_th，以及变频器的额定功率P_n；

步骤2：根据电容器中的能量守恒定律，计算得到变频器能够耐受的电压中断的最大时长t_th，式中，C为直流环节电容大小，U_n为额定输入电压，U_th为直流环节欠压保护整定值，P为负载功率大小；

步骤3：选择电压暂降类型，根据动态电路方程组，计算该电压暂降类型下触发欠电压保护的临界幅值以及触发过电流保护的临界电压幅值；

1)三相对称电压暂降

A、依据式(2)评估三相电压暂降下欠压保护的临界电压幅值U_3cu：

其中，T为工频电压周期；

B、依据式(3)和式(4)评估三相暂降结束时触发过流保护的临界电压幅值U_3ci：

其中，I_th为变频器过电流保护整定值；U_thI是由I_th折算得到的过电流保护电压整定值；R_d为整流桥与电容之间的等效电阻；β为：

2)两相电压暂降

A、依据式(6)评估两相暂降下欠压保护的临界电压幅值U_2cu：

其中，U_lth为触发欠电压保护时，含非暂降相线电压的最大峰值；U_np为额定相电压峰值；α为计算角度；式中，U_lth和α分别根据式(7)和式(8)获得：

式(7)中ΔT由方程组(9)计算得到

K_ΔU为电压幅值校正系数；U_thn为直流环节欠压保护整定值U_th折算到变频器输入侧对应的相电压整定值；θ为两相含非暂降相线电压的相位差；

B、依据式(10)评估两相暂降下过电流保护临界电压幅值U_2ci，

其中，U_lthI为触发过电流保护时，含非暂降相线电压的最大峰值；U_np为额定相电压峰值；α_I为计算角度；式中，U_lthI和α_I分别根据式(11)和式(12)获得：

式(11)中ΔT由方程组(13)计算得到

K_ΔU为电压幅值校正系数；U_thIn为直流环节过电流保护电压整定值U_thI折算到变频器输入侧对应的相电压整定值；θ为两相含非暂降相线电压的相位差；

步骤4：若为三相对称暂降，则变频器跳闸电压U_trip＝max(U_3cu，U_3ci)；若为两相暂降，则变频器跳闸电压U_trip＝max(U_2cu，U_2ci)；

步骤5：“膝点”坐标为(t_th，U_trip)，基于“膝点”绘制矩形VTC曲线，用于大致反映变频器的电压暂降耐受能力，“膝点”即为变频器的典型电压暂降耐受曲线中的曲线拐点。