[发明专利]对失衡模式下的三相电压转换器的控制

说明书

技术领域

本发明通常涉及三相电压转换器。本发明尤其涉及是对工作在电流失衡模式下的三相电压转换器的控制。

例如，相关设备包括具有失衡负载的三相电源，高压沿海连接HVSC(High Voltage Shore Connection)。

背景技术

用于中间电压电路的电压源转换器，即VSC(Voltage Source Converter)，被控制以限制电流。

电流限制通常在极限圆内完成，该极限圆由转换器的电流容量决定并且被限定在复平面内。

然而，发明人发现，当转换器工作在失衡模式下时，将电流限制在极限圆内并不是最理想的。

实际上，在此情况下，转换器的相电流并未达到它们各自的极限。这导致不能充分利用设备的全部容量。发明人通过实验发现，在失衡状态下，性能损失可达8％至10％。该损失通过每相位的电流容量与限制期间获得的峰值电流之差来测量。

在恒定性能下，需要增大转换器的尺寸以补偿该性能损失。

文件WO 2012/062327涉及当发生电网故障或失衡事件时，耦合至电网上的发电系统的工作。

文件US 2005/063205与电压转换器的控制有关。

文件US 2009/244937涉及当输入电压失衡时，对PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)型交流/直流转换器的控制。

发明内容

本发明旨在通过提供一种用于工作在电流失衡模式下的三相电压转换器的电流控制方法来解决现有技术中的问题，其特征在于，该方法包括以下步骤：

依照转换器的电流容量和正向平衡电流来确定正向电流的设定点极限值；

依照所确定的正向电流的设定点极限值和各相的最大电流来确定反向电流的最大值；以及

依照反向电流的最大值和反向平衡电流来确定反向电流的设定点极限值。

借由本发明，为工作在失衡模式下的三相电压转换器来限定新的电流限制条件，从而允许最大限度地利用转换器的电流容量。

根据本发明，电流在失衡模式下的极限轨迹不是由转换器的电流容量限定的圆。

对电流进行逐相限制，以致充分利用转换器的电流能力。

首先确定正向电流的设定点极限值是恰当的。

根据优选特征，如果正向平衡电流的值大于转换器的电流容量，正向电流的设定点极限值被确定为等于转换器的电流容量，否则正向电流的设定点极限值等于正向平衡电流。

一旦确定了正向电流的设定点极限值，则对反向电流施加动作。

根据另一个优选特征，反向电流的最大值被确定为依照正向电流的设定点极限值分别确定的各相电流的最大值中的最小值。

根据另一个优选特征，如果反向平衡电流的值大于反向电流的最大值，反向电流的设定点极限值被确定为等于反向电流的最大值，否则反向电流的设定点极限值等于反向平衡电流。

根据另一个优选特征，本发明的控制方法进一步包括依照正向电流的设定点极限值与反向电流的设定点极限值来确定转换器的设定相电流值的步骤。

本发明还提供了一种用于工作在电流失衡模式下的三相电压转换器的电流控制设备，其特征在于，该设备包括：

依照转换器的电流容量和正向平衡电流来确定正向电流的设定点极限值的装置；

依照所确定的正向电流的设定点极限值和各相的最大电流来确定反向电流的最大值的装置；以及

所述极限值作为依照反向电流的最大值和反向平衡电流来确定反向电流的设定点极限值的装置。

本发明还提供了一种三相电压转换器，其特征在于，该三相电压转换器包括前述控制装置。

控制装置与转换器具有与前述类似的优点。

在特定实施例中，根据本发明的方法的步骤由计算机程序指令执行。

因此，本发明还旨在一种在数据介质上的计算机程序，该程序适于在计算机上运行，该程序包括用于执行上述方法的各个步骤的指令。

该程序能够使用任何程序语言，并且可以采用源代码、目标代码或源代码和目标代码之间的代码这些形式，例如以部分编译形式或任何其他所希望的形式。

本发明还旨在一种计算机可读的数据介质，该数据介质包括适于执行上文所述方法的各步骤的计算机程序指令。

数据介质可以是任何能够储存程序的实体或装置。举例来说，数据介质可以包括存储装置，诸如只读存储器(ROM)，例如CD ROM(光盘只读存储器)，或微电子ROM，或甚至磁记录装置，例如软盘或硬盘。