[发明专利]辅助变频器提升耐受能力的系统、方法和装置

说明书

本发明提供了一种辅助变频器提升耐受能力的系统、方法和装置，涉及电力技术领域，辅助变频器提升耐受能力的系统包括：主控模块、电控开关和飞轮储能模块；该系统通过电控开关将待保护变频器的直流侧与飞轮储能模块的直流侧进行连接，当主控模块检测到待保护变频器的输入端的电压暂降幅值低于预设阈值时，立即控制电控开关导通，以通过飞轮储能模块为待保护变频器提供电能，进而提高了待保护变频器对电压暂降的耐受能力。由于飞轮储能模块作为一种机电式储能模块，具有成本低、寿命长、和少维护等特性，因此本发明系统能够有效的缓解现有技术中的变频器耐受能力提升装置存在的成本高且寿命短的技术问题。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其是涉及一种辅助变频器提升耐受能力的系统、方法和装置。

背景技术

变频器(Variable-frequency Drive，VFD)广泛应用于工业生产过程中，用于优化控制过程以及实现节能等目的。但变频器对电压暂降十分敏感，在满载条件下，当电压降低到额定值的15％时就可能会严重影响到变频器的运行状态，导致其所带的电机转速发生变换。在一些敏感的工业过程当中，电机转速的微小变化会影响到产品的质量，因此必须中断生产过程，但这会给用户带来了巨大的经济损失。因此，提升其暂降耐受能力能有效减小工业生产过程的中断频率，降低电压暂降对敏感用户带来的影响。

现有技术中，一般采用不间断电源(Uninterruptible Power Supply，UPS)来提升变频器电压暂降耐受能力，但UPS与传统的蓄电池存在相同的问题，它的性能随着使用的年限增加而逐渐变差，同时价格较昂贵，使用寿命较短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种辅助变频器提升耐受能力的系统、方法和装置，以缓解现有技术中的变频器耐受能力提升装置存在的成本高且寿命短的技术问题。

第一方面，本发明提供一种辅助变频器提升耐受能力的系统，包括：主控模块、电控开关和飞轮储能模块；所述主控模块的输入端分别与所述飞轮储能模块的输入端、待保护变频器的输入端和电网相连接，所述主控模块的输出端与所述电控开关的控制端相连接；所述电控开关的第一端与所述飞轮储能模块的直流侧第一极相连接，所述电控开关的第二端与所述待保护变频器的直流侧第一极相连接；所述飞轮储能模块的直流侧第二极与所述待保护变频器的直流侧第二极相连接；其中，所述第一极为正极或负极，所述第二极与所述第一极的正负极相反；所述主控模块用于在检测到所述待保护变频器的输入端的电压暂降幅值低于预设阈值时，输出用于控制所述电控开关导通的预设电平，以使所述飞轮储能模块为所述待保护变频器提供电能。

在可选的实施方式中，所述主控模块包括：电压采集模块和中央处理器；所述电压采集模块的输入端与所述主控模块的输入端相连接，所述电压采集模块的输出端与所述中央处理器的电压检测端相连接；所述中央处理器的开关控制端与所述主控模块的输出端相连接；所述电压采集模块用于采集所述待保护变频器的输入端电压，并将其发送至所述中央处理器；所述中央处理器用于基于所述待保护变频器的输入端电压确定输出电平。

在可选的实施方式中，飞轮储能模块包括：第一变流器，第二变流器，滤波电容，永磁电机和飞轮；所述第一变流器的输入端与所述飞轮储能模块的输入端相连接，所述第一变流器的第一输出端分别与所述滤波电容的第一端、所述第二变流器的第一输入端和所述飞轮储能模块的直流侧第一极相连接；所述第一变流器的第二输出端分别与所述滤波电容的第二端、所述第二变流器的第二输入端和所述飞轮储能模块的直流侧第二极相连接；所述第二变流器的输出端与所述永磁电机的输入端相连接；所述永磁电机的主轴与所述飞轮相连接。

在可选的实施方式中，所述电控开关包括以下任一种：IGBT，MOSFET。

第二方面，本发明提供一种辅助变频器提升耐受能力的方法，所述方法应用于上述前述实施方式中任一项所述的辅助变频器提升耐受能力的系统，所述方法包括：检测待保护变频器的输入端的电压暂降幅值；判断所述电压暂降幅值是否低于预设阈值；若是，则控制电控开关导通，以使飞轮储能模块为所述待保护变频器提供电能。