变频控制方法、装置、岸电系统和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种变频控制方法、装置、岸电系统和存储介质，该方法包括采集第一供电源的第一电压值。根据所述第一电压值计算得到每相电压的实时电压幅值和实时电压频率，以及每相电压的实时电压波形相位。分别独立调节所述实时电压幅值和所述实时电压频率；根据调节后的实时电压幅值和实时电压频率，以及所述实时电压波形相位调制得到输出电压。通过对多相电压每相电压的频率和电压的分别调节，解决了现有技术中变频采用变频器使电压和频率需要保证特定比例关系限制的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
变频控制方法、装置、岸电系统和存储介质
本专利技术涉及变频控制领域，尤其是指一种变频控制方法、装置、岸电系统和存储介质。
技术介绍
变频控制是电控领域使用最为广泛的技术之一。现有技术中的变频采用变频器实现，但是变频器对电机进行变频时由于其自身的设计局限性需要使电压和频率按照固定比例进行调节。但是在一些场景下，比如在岸供电并网时需要分别对发电设备的电压和频率独立的进行调节。上述变频的技术问题在岸电领域应用尤其广泛。在岸电变频领域中，船舶靠岸时在岸供电系统与船舶供电系统要进行并网，在并网的过程中则需要进行变频。现有技术中的岸电供电系统是采用传统的变频调速装置供电。此类装置主电路采用交流转直流再转交流的电路结构。岸电供电系统变频的基本步骤为对其输出的供电首先进行滤波(此步骤为可选步骤)然后进行整流(整流的方式可分为可控与不可控两种)，整流后的供电进一步的进行逆变最后滤波(此滤波步骤为可选步骤)最终输出。二种整流方式中，不可控的整流方式采用二极管整流桥进行整流即可实现交流直流的变换。但是不可控的整流方式由于不能实现能量回馈，需要在直流回路中增加制动电源，以防在岸供电系统与船舶供电系统并网时发生逆功率引起船舶供电系统的损害。另外一种可控整流的方式是采用IGBT，该方式的拓扑结构与IGBT三相半桥逆变电路相似实现交流转直流，不可控的整流方式可以实现能量反馈到达岸供电系统一侧。可以有效的避免逆功率对船舶供电系统的损害，但大大增加了系统的硬件成本。逆变步骤中在380伏等低电压逆变领域大多采用IGBT三相半桥的方式实现逆变，在6千伏及以上电压的逆变领域大多数采用多个低电压逆变单元串联连接来实现。根据上述岸电的技术背景，其现有技术中的问题主要存在有输出电压和其频率由于采用变频器控制，使在岸供电系统的输出电压和输出频率比例固定，不能各自独立调节。输出电压的波形在启动及频率变化过程中，按照电机类负载的转速及转矩进行调节，仅适用于三相电机类负载。输出电压的波形动态响应速度根据电机类负载特性设计，不适合非电机类负载。所以现有技术并不适合岸电系统对交流电源的变频设计要求，不宜用于供电系统的变频。另外，岸电系统在与船舶供电系统并网过程中，还会产生逆功率流动的问题。影响岸电供电系统或者船舶供电系统的正常运行。如果处理不当会造成岸电供电系统或者船舶供电系统故障跳机，甚至烧毁。其中有些岸电供电系统采用四象限能量回馈结构的变流装置，还有一些岸电供电系统采用专用的逆功率处理装置，上述两种方案虽然能够解决岸电供电系统与船舶供电系统并网过程中的逆功率问题，但是增加了至少一倍的设备成本和占地空间，同时增加了整套设备的故障率，提高了设备的维护和管理成本。现有技术中的内部控制系统功能相对固定，很难灵活适用于多种工况的要求，对于不同的电压等级或者输出功率的岸电供电系统，控制系统需要重新设计从而增加了设计成本和周期。供电系统之间进行变频。因为在岸供电并网时需要供电的频率不变而电压根据工况进行调整变化，所以现有技术中的变频器则不能满足上述要求。现阶段还没有一种技术可以实现满足上述场景的技术要求，本领域技术人员也在寻找解决上述技术问题的技术方案。
技术实现思路
本申请提供了一种变频控制方法、装置、岸电系统和存储介质，解决现有技术中变频器无法独立自由调节输出电压与其频率的技术问题。在一可选实施方式中，本申请提供了一种变频控制方法，该方法包括：采集第一供电源的第一电压值；根据所述第一电压值计算得到每相电压的实时电压幅值和实时电压频率，以及每相电压的实时电压波形相位；分别独立调节所述实时电压幅值和所述实时电压频率；根据调节后的实时电压幅值和实时电压频率，以及所述实时电压波形相位调制得到输出电压。可见，在本实施方式中提供了一种电压波形生成方法。所述第一供电源(即在岸供电系统)输出的所述第一电压值进行处理，剥离其中的所述实时电压幅值和所述实时电压频率，以及每相电压的实时电压波形相位。在分别独立调节所述实时电压幅值和所述实时电压频率后，最终将调节后的实时电压幅值和实时电压频率，以及所述实时电压波形相位重新调制得到所述输出电压。克服了现有技术中按线性比例调节所述实时电压幅值和所述实时电压频率的技术问题。本实施方式提供的方法更加符合岸电的技术要求。在另一可选实施方式中，所述根据调节后的实时电压幅值和实时电压频率，以及所述实时电压波形相位调制得到输出电压之后，该方法还包括：将所述第一供电源与第二供电源合并形成并网供电系统；逐渐降低所述第二供电源的供电电压直至关闭。本实施方式提供了一种平滑并网方法。在所述第一供电源与所述第二供电源(即船舶供电系统)合并形成并网供电系统时通过逐渐降低所述第二供电源的供电电压直至关闭使所述并网供电系统的只保留一个供电源(即所述第一供电源)。上述方法可以有效避免所述并网供电系统在并网时发生逆功率的问题。在另一可选实施方式中，所述将所述第一供电源与第二供电源合并形成并网供电系统之后，该方法还包括：采集所述并网供电系统的第二电压值；将所述第二电压值的每相电压分别与对应的参考值相减得到每相电压的变化值；根据所述变化值调节所述第二电压值对应的相电压，以使所述变化值的绝对值小于标准值。本实施方式提供了一种电压平稳稳压方法。通过调节所述第二电压值的每相电压分别与对应的参考值相减得到每相电压的变化值平衡系统内的电压。当其中一相电压负载过大时则会出现电压不平衡的问题。电压平稳稳压方法可以实现三相电压各自独立控制，根据每相用电线路的负载用电情况分别独立调节，从而保证了三相电压的电压平衡。在另一可选实施方式中，所述根据所述第一电压值计算得到每相电压的实时电压幅值和实时电压频率，以及每相电压的实时电压波形相位包括：对所述第一电压值的每相电压执行傅里叶计算得到每相电压的实时电压幅值和实时电压频率；对所述第一电压值执行锁相环计算得到每相电压的实时电压波形相位。本实施方式提供了计算得到实时电压幅值和实时电压频率，以及每相电压的实时电压波形相位的具体算法。在另一可选实施方式中，所述根据调节后的实时电压幅值和实时电压频率，以及所述实时电压波形相位调制得到输出电压包括：对调节后的实时电压幅值和实时电压频率，以及所述实时电压波形相位执行SVPWM调制得到输出电压。本实施方式提供了一种调制调节后的实时电压幅值和实时电压频率，以及所述实时电压波形相位的具体算法。在另一可选实施方式中，本申请还提供了一种变频控制装置，包括：一采集模块，用于采集第一供电源的第一电压值；一计算模块，用于根据所述第一电压值计算得到每相电压的实时电压幅值和实时电压频率，以及每相电压的实时电压波形相位；一调节模块，用于分别独立调节所述实时电压幅值和所述实时电压频率；所述计算模块，还用于根据调节后的实时电压幅值和实时电压频率，以及所述实时电压波形相位调制得到输出电压。可见，在本实施方式中提供了一种电压波形生成方法。所述第一供电源(即在岸供电系统)输出的所述第一电压值进行处理，剥离其中的所述实时电压幅值和所述实时电压频率，以及每相电压的实时电压波形相位。在分别独立调节所述实时电压幅值和所述实时电压频率后，最终将调节后的实时电压幅值和实时电压频率，以及所述实时电压波形相位重新调制得到所述输出电压。克服了现有技术中按线性比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变频控制方法，其特征在于，该方法包括：采集第一供电源的第一电压值；根据所述第一电压值计算得到每相电压的实时电压幅值和实时电压频率，以及每相电压的实时电压波形相位；分别独立调节所述实时电压幅值和所述实时电压频率；根据调节后的实时电压幅值和实时电压频率，以及所述实时电压波形相位调制得到输出电压。

【技术特征摘要】
1.一种变频控制方法，其特征在于，该方法包括：采集第一供电源的第一电压值；根据所述第一电压值计算得到每相电压的实时电压幅值和实时电压频率，以及每相电压的实时电压波形相位；分别独立调节所述实时电压幅值和所述实时电压频率；根据调节后的实时电压幅值和实时电压频率，以及所述实时电压波形相位调制得到输出电压。2.根据权利要求1所述的变频控制方法，其特征在于，所述根据调节后的实时电压幅值和实时电压频率，以及所述实时电压波形相位调制得到输出电压之后，该方法还包括：将所述第一供电源与第二供电源合并形成并网供电系统；逐渐降低所述第二供电源的供电电压直至关闭。3.根据权利要求2所述的变频控制方法，其特征在于，所述将所述第一供电源与第二供电源合并形成并网供电系统之后，该方法还包括：采集所述并网供电系统的第二电压值；将所述第二电压值的每相电压分别与对应的参考值相减得到每相电压的变化值；根据所述变化值调节所述第二电压值对应的相电压，以使所述变化值的绝对值小于标准值。4.根据权利要求1所述的变频控制方法，其特征在于，所述根据所述第一电压值计算得到每相电压的实时电压幅值和实时电压频率，以及每相电压的实时电压波形相位包括：对所述第一电压值的每相电压执行傅里叶计算得到每相电压的实时电压幅值和实时电压频率；对所述第一电压值执行锁相环计算得到每相电压的实时电压波形相位。5.根据权利要求1所述的变频控制方法，其特征在于，所述根据调节后的实时电压幅值和实时电压频率，以及所述实时电压波形相位调制得到输出电压包括：对调节后的实时电压幅值和实时电压频率，以及所述实时电压波形相位执行SVPWM调制得到输出电压。6.变频控制装置，其特征在于，包括：一采集模块，用于采集第一供电源的第一电压值；一计算模块，用于根据所述第一电压值计算得到每相电压的实时电压幅值和实时电压频率，以及每相电压的实时电压波形相位；一调节模块，用于分别独立调节所述实时电压幅值和所述实时电压频率；所述计算模块，还用于根据调节后的实时电压幅值和实时电压频率，以及所述实时电压波形相位调制得到输出电压。7.根据权利要求6所述的变频控制装置，其特征在于，还包括：一输出开关，用于将所述第一供电源与第二供电源合并形成并网供电系统；所述调节模块，用于逐渐降低所述第二供电源的供电电压直至关闭。8.根据权利要求7所述的变频控制装置，其特征在于，所述采集模块，还用于采集所述并网供电系统的第二电压值；所述计算模块，还用于将所述第二电压值的每相电压分别与对应的参考值相减得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕海英，吴玉红，
申请(专利权)人：西门子电气传动有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12