[发明专利]一种三相逆变电源短路自恢复方法

说明书

本发明涉及一种三相逆变电源短路自恢复方法，运行过程中检测到短路发生时，逆变电源进入短路控制模式，并立刻封锁输出，电压降下来后，逆变电源重新以低电压给定启动，同时将电流环给定限幅值提升为短路电流设定值，电流以设定的短路电流进行输出，经过一段时间，当检测到短路点烧断或旁路时，逆变电源重新进入正常供电模式，并将电流环给定限幅值降为正常电流环给定限幅值，此后若仍在短路控制状态，则逆变电源停机，报短路故障。本发明提供了一种逆变电源应对短路故障时的策略，可保障逆变电源在短路时具备一定的自恢复能力，提高了系统的稳定性。

技术领域

本发明属于逆变电源控制领域，具体涉及一种三相逆变电源短路自恢复方法，主要适用于对逆变电源短路电流有特定要求的场合。

背景技术

逆变电源是一种采用开关方式，从交流或直流输入得到稳压、稳频的交流输出的电能变换装置。随着功率开关器件的发展，逆变电源已经广泛地应用于电动车、电力设备、产业设备、交通车辆等领域中，其核心技术是逆变器技术，在系统节能化、高性能化、高功能化中，它已经成为不可缺少的技术。

随着三相逆变电源在各种场合得到广泛应用，对三相逆变电源本身的性能要求也更高。具体体现在：高可靠性，能够抗负载冲击以及较强的过载能力，在过载、短路时能够提供实时保护、限流的能力；稳态输出电压精度高；系统响应速度快并且稳定，面对负载扰动或者输入电压的扰动能够快速响应。因此三相逆变电源的控制技术显得尤其重要，随着数字芯片技术的快速发展，数字控制技术在电力电子装置中得到广泛的应用。

目前，最常用的三相逆变电源控制技术是采用双闭环调节，即外环为电压环，内环为电流环。

对电源来说，负载侧出现短路的情况是不可避免的。一旦出现短路，则输出电流瞬间飙升到极大的值，容易出现电流环失控，若应对不当，极易造成逆变电源功率模块损坏，严重的甚至引发爆炸、火灾等。目前尚无标准的针对短路情况的应对策略和控制算法，因此在短路时，通常采用完全关闭逆变电源的输出，直接报过流故障的方式。但对于一些特定场合，要求短路时采用大电流烧断短路点，或者使用大电流迫使短路处的空开断开，从而自动恢复正常供电，不能造成失电，这种要求连续供电的情况下，直接报故障切断供电的策略显然无法满足需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对一些特定场合要求三相逆变电源持续供电，即使发生短路，也要由电源采用受控的大电流烧断短路点，或者使用受控的大电流迫使短路处的空开断开，提供一种三相逆变电源短路自恢复方法，从而自动恢复正常供电，不造成失电。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种三相逆变电源短路自恢复方法，涉及的三相逆变电源采用内环电流控制和外环电压控制的双闭环控制，运行过程中检测到短路发生时，设定逆变电源进入短路控制状态，并立刻封锁输出；当电压降下来后，逆变电源重新以低电压给定启动，同时将电流环给定限幅值从正常电流环给定限幅值提升为短路电流设定值，电流以设定的短路电流进行输出；经过一段时间T_recover后，当检测到短路点烧断或旁路时，设定逆变电源重新进入正常供电模式，并将电流环给定限幅值从短路电流设定值降为正常电流环给定限幅值；若在T_recover时间后，仍在短路控制状态，则逆变电源停机，报短路故障。

进一步，其具体步骤如下：

步骤1，采用双闭环控制，电压外环和电流内环，同时设定电流环给定限幅值为I_limit，即在正常运行状态时，电流环给定值I_ref≤I_limit；

步骤2，预设I_threshold为进入短路控制状态的电流阈值，即短路控制状态启动的条件为瞬时电流I_t＞I_threshold；

步骤3，逆变电源正常运行时进行实时采样，检测输出电流，一旦检测到输出电流满足步骤2的条件，立刻进入短路控制流程，封锁功率器件的输出，并检测输出电压V_o；