用于确定和响应电网故障事件类型的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供用于控制连接在发电机与电力网之间的转换器的系统、电源模块和方法。一种示例性电源模块包括：转换器，所述转换器配置成从发电机向电力网和连接到所述转换器的控制器提供输出并且配置成响应于电网故障事件而禁用所述转换器，以在从禁用所述转换器起的第一预定时间间隔之后确定电网故障事件类型，并且在所述电网故障事件类型确定为低电压事件时启用所述转换器的开关。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供用于控制连接在发电机与电力网之间的转换器的系统、电源模块和方法。一种示例性电源模块包括：转换器，所述转换器配置成从发电机向电力网和连接到所述转换器的控制器提供输出并且配置成响应于电网故障事件而禁用所述转换器，以在从禁用所述转换器起的第一预定时间间隔之后确定电网故障事件类型，并且在所述电网故障事件类型确定为低电压事件时启用所述转换器的开关。【专利说明】
本专利技术总体上涉及一种用于控制连接在发电机与电力网之间的转换器的系统和方法。
技术介绍
众所周知，电力网用于分配电力。众所周知，公用发电机通常向电力网提供大量电力，而独立来源连接到电力网以提供本地电力网并且减小对公用发电机的依赖性。每个独立来源通过功率调节器和/或转换器连接到电力网，以便提供独立来源与电力网之间的一致且有效连接。在某些条件下，所述电力网可能经历一个或多个电网故障事件，例如低电压、高电压、零电压、相位跃变等。通常情况下，电力网操作员要求连接到电力网的独立来源足够坚固以穿越电网故障事件。在此类事件下，功率调节器和/或转换器可能需要在一个或多个过压事件下保护发电机，同时提供穿越能力。例如，若干已知的功率调节器和/或转换器包括制动电阻器，用于吸收过多能量以降低过压事件的可能性。其他已知的方法在电网故障事件期间立即关闭功率调节器和/或转换器内的开关装置，以便抢先于一个或多个过压事件，这通常导致发电机关闭和/或重启。
技术实现思路
—方面,本专利技术提供一种电源模块,用于控制连接在发电机与电力网之间的转换器。所述电源模块包括:转换器；所述转换器配置成从发电机向电力网供应输出；以及控制器，所述控制器连接到所述转换器，并且配置成响应于电网故障事件禁用所述转换器。所述转换器还配置成在从禁用所述转换器起的第一预定时间间隔之后确定电网故障事件类型，以及在将所述电网故障事件类型确定为低电压事件时启用所述转换器。另一方面，本专利技术提供一种电力系统。所述电力系统包括:发电机，所述电机发电机配置成产生直流电压；以及电源模块，所述电源模块连接到所述发电机并且配置成将所述直流输出转换成交流输出并且向电力网提供所述交流输出。所述电源模块包括转换器。所述电源模块配置成:基于与所述转换器相关的参数检测电网故障事件；响应于所检测的电网故障事件禁用所述转换器；在第一预定时间间隔之后，基于与所述转换器相关的参数确定电网故障事件类型；以及在所述电网故障事件类型确定为相位跃变事件时，在第二预定时间间隔之后确定锁相回路(PLL)模块是否锁定到所述电力网上。另一方面，本专利技术提供一种电源模块用于控制连接在发电机与电力网之间的转换器的方法。所述电源模块包括转换器以及连接到所述转换器的控制器。所述方法包括:根据与所述电力网相关的参数检测电网故障事件；基于检测到所述电网故障事件禁用所述转换器；以及在等待第一预定时间间隔之后在所述控制器处确定电网故障事件类型。【专利附图】【附图说明】图1是示例性电力系统的方框图。图2是可与图1所示电力系统一起使用的示例性电源模块的电路图。图3是用于控制连接在发电机与电力网之间的转换器的示例性方法的流程图。【具体实施方式】本专利技术总体上涉及一种用于控制连接在发电机与电力网之间的转换器的电力系统和方法。具体来说，本说明书中所述的实施例有助于确定电网故障事件的类型和/或从电网故障事件恢复电源模块。图1示出了示例性电力系统100。在示例性实施例中，电力系统100包括电力网102、连接到电力网102的多个发电机104以及连接到电力网102的主要发电机106。主要发电机106配置成相对于每个独立发电机104,向电力网102提供相对主要部分的电力。在多个实施例中，每个发电机104可以包括,但不限于,一个或多个光电池(PV)阵列、风力发电机、水力发电机、燃油发电机和/或其他发电机装置等。此外，例如，主要发电机106可以包括核动力发电机、燃煤发电机或者天然气发电机。应认识到，在其他实施例中，电力系统100可以包括不同数量和/或配置的发电机。在示例性实施例中，电力系统100包括将每个发电机104连接到电力网102的电源模块108。图2示出了与电力系统100—起使用的示例性电源模块108。在示例性实施例中，电源模块108包括转换器110和控制器112，所述控制器连接到转换器110，以向转换器110提供控制信息。转换器110是直流(DC)到交流(AC)转换器，具有若干开关装置。发送到一个或多个开关的控制信号切换到“开”或者“关”，以分别启用或禁用转换器112。在一个实例中，所述开关装置包括多个绝缘栅双极型结型晶体管(IGBT)，其配置成从发电机104向电力网102提供单相或多相输出。各种其他开关装置和/或开关装置配置可以用于其他转换器实施例中。应进一步认识到，其他转换器可以用于其他实施例中。例如，转换器110可以包括直流-直流转换器、交流-直流转换器和/或交流-交流转换器等。如图2所示，电源模块108进一步包括直流-直流升压转换器以及储能装置114，所述储能装置连接到转换器110与升压转换器118之间。具体来说，储能装置114与转换器UO的输入端并联。尽管储能装置114图示为单个电容器，应了解，不同数量和/或类型的储能装置可以用于其他实施例中。附加地或替代地，在其他电源模块实施例中，升压转换器118可以包括降压转换器、降压-升压转换器或者其他类型的转换器，潜在地取决于发电机104供应的电力和/或电力网102的功率标准。在至少一个实施例中，升压转换器118已省略。在示例性实施例中，在运行期间，发电机104产生直流电力，所述直流电力通过升压转换器118输送。升压转换器118将发电机104产生的直流电压转换成另一直流电压。来自升压转换器118的直流电压将供应到转换器110并且填充储能装置114。转换器110将来自升压转换器118的直流电压转换成交流电压，该电压随后经过滤波并通过变压器119提供到电力网102。此外，电源模块108包括串联在发电机104与电力网102之间的断路器120和121。断路器120配置成解除和/或断开发电机104与电源模块108之间的连接，并且断路器121配置成解除和/或断开电力网102与电源模块108之间的连接。在示例性实施例中，控制器112向转换器110提供控制信号，以向电力网102提供所需的输出电压，同时响应于和/或穿越电力网102的一个或多个电网故障事件。在示例性实施例中，控制器112包括事件控件122。如图2所示，事件控件122连接到多个调节器，所述调节器控制转换器110中包括的一个或多个开关装置。应认识到，调节器的特定拓扑结构仅为示例性的，并且其他电源模块实施例中可以使用一个或多个不同拓扑结构。在示例性实施例中，控制器112包括锁相回路(PLL)模块123、直流电压调节器124、Volt-VAR(伏-乏)调节器126、电流调节器128和130以及若干其他部件。此类调节器功能的进一步说明如下所述。此外，在示例性实施例中，控制器112实施于嵌入一个或多个处理装置内的软件和/或固件内。此类处理装置可以包括，但不限于，微控制器、微处理器、可编程序门阵列、精简指令集电路(RISC)、专用集成电路(ASIC)等。本说明书中所示的模块和方法实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源模块，用于控制连接在发电机与电力网之间的转换器，所述电源模块包括：转换器，所述转换器配置成从发电机向电力网提供输出；以及控制器，所述控制器连接到所述转换器并且配置成响应于电网故障事件而禁用所述转换器，以在从禁用所述转换器起的第一预定时间间隔之后确定电网故障事件类型，并且在所述电网故障事件类型确定为低电压事件时启用所述转换器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱慧斌，D史密斯，公茂忠，X吴，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US