用于三相有源功率电子转换器的控制器自启动制造技术

一种用于三相有源功率电子转换器的控制器自启动。一种用于调制供电网的电流电平的系统包括：扰动模块，其在分隔频率处注入正弦信号，以调制用于连接到所述供电网的功率转换器的占空比；电流控制器，其监测基准电流和所述功率转换器的电网侧端子的电流，所述电流控制器进一步监测所述供电网的电流；以及参数计算模块，其至少部分基于相位裕度、分隔频率、所述功率转换器的交流侧的电流以及所述占空比来计算所述电流控制器的多个增益值。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本公开总体上涉及一种功率控制系统，并且更确切地说涉及一种用于有源功率转换器的控制系统，所述有源功率转换器使连接到电网的能源(例如，光伏发电机或风力涡轮机)、负载(电梯的电机驱动器)或存储系统(例如，电池)对接。三相并网功率电子转换器广泛应用于多个领域，诸如再生驱动器、连接到电网的能量存储器、以及可再生发电和运输。当转换器连接到弱输电网络时，电网阻抗与本地控制相互作用。这可导致在其他情况下稳定的控制器在安装于最终用户设施上时变得不稳定(或具有低稳定裕度)。最终用户设施的电网阻抗在安装的时候通常是未知的，这可能要求安装者具有高级技术知识和/或导致延迟的启动过程。用于功率电子转换器的自启动技术可以用来处理模型参数的不确定性。对于三相转换器而言，技术假设固定的电机模型和控制策略。技术还可以在若干频率上施加扰动。然而，仅报道了用于电网侧转换器的几种自启动技术。应用于并网转换器的已报道技术是复杂的并且是以特定控制策略(诸如无差拍控制和状态空间自适应控制)为目标的。现有的自启动技术通常需要在多个频率下注入扰动以识别输电网络的动态特性。
技术实现思路
根据本公开的非限制性实施方案，一种用于调制连接到电网的功率转换器的电流电平的系统包括：扰动模块，其在是功率转换器的控制器的分隔频率的单个频率处注入正弦信号，以将占空比提供给连接到供电网的功率转换器；电流控制器，其监测由DC链路的电压控制器提供的基准电流，所述DC链路使并网转换器与电机驱动器、存储系统或发电系统对接，所述电流控制器进一步监测功率转换器的电网侧端子的电流；以及参数计算模块，其至少部分基于相位裕度、分隔频率、功率转换器的交流侧的电流以及占空比来计算电流控制器的多个增益值。除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或作为替代例，其他实施方案还可包括，占空比由扰动注入的调制和电流控制器的输出进一步确定。除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或作为替代例，其他实施方案还可包括，电流控制器的输出由调节模块计算的增益值和功率转换器的交流侧的电流确定。除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或作为替代例，其他实施方案还可包括，通过对电流和在分隔频率处计算的占空比进行离散傅里叶变换来计算振幅和相位。除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或作为替代例，其他实施方案还可包括连接到功率转换器的电梯电机驱动系统，所述功率转换器连接到电网。除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或作为替代例，其他实施方案还可包括多个增益值，所述增益值包括至少一个比例增益值。根据本公开的非限制性实施方案，一种用于调制功率转换器的交流侧的电流电平的方法包括：在预先确定的单个分隔频率处注入正弦信号，以将扰动提供给连接到供电网的功率转换器的占空比；监测功率转换器的交流侧的电流；监测占空比；以及至少部分基于相位裕度、分隔频率、功率转换器的交流侧的电流以及占空比来计算电流控制器的多个增益值。除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或作为替代例，其他实施方案还可包括，占空比由扰动注入的调制和电流控制器的输出进一步确定。除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或作为替代例，其他实施方案还可包括，电流控制器的输出由调节模块计算的增益值和功率转换器的交流侧的电流确定。除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或作为替代例，其他实施方案还可包括，通过对电流和在分隔频率处计算的占空比进行离散傅里叶变换来计算振幅和相位。除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或作为替代例，其他实施方案还可包括多个增益值，所述增益值包括比例增益值、积分增益值以及微分增益值。除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或作为替代例，其他实施方案还可包括连接到功率转换器的电梯电机驱动系统。除以上或以下描述的一个或多个特征之外，或作为替代例，其他实施方案还可包括，分隔频率是单个频率并且是固定值。附图说明在说明书的结论部分具体指出并且明确要求保护主题。根据结合附图进行的以下详细描述，本公开的前述和其他特征和优点将变得更为显而易见，在附图中：图1是电梯系统的示意图；图2示出根据本公开的一个实施方案的电流控制器；图3示出根据本公开的一个实施方案的用于电流控制器启动的方法。具体实施方式参考图1，电梯系统10可包括静止支承结构11和具有由结构11大体限定的边界的至少一个通道(即，所示的三个通道13、15、17)，所述静止支承结构大体可以是多层建筑的组成部分。电梯系统10还包括至少一个轿厢14，所述轿厢在通道13、15、17中的至少一个内行进。轿厢14可在垂直方向上行进，并且还可在通道15中沿专用向上方向和在通道13中沿专用向下方向行进(作为一个非限制性实例)。可以进一步设想和理解的是，电梯系统10可以是自动推进的，并且可具有在任一个通道13、15、17中行进的多个轿厢14以及在通道15中沿向上方向和在通道13中沿向下方向行进的多个轿厢。在其他实施方案中，轿厢14可以在单个通道中沿两个方向行进。电梯系统10还可包括至少一个传送站30，所述传送站大体位于顶层处或之上和位于底层处或之下。至少一个传送站30可施加轿厢14的水平移动，进而使轿厢14在通道13、15、17之间传送。尽管图1中未示出，但是可在第一层与顶层之间使用类似于站30的一个或多个中间传送站。下部传送站32可位于底层处或之下。图2示出根据一个实施方案的控制器200。控制器200可连接到配电系统。配电系统可连接到工业系统的电机驱动器204，所述电机驱动器(例如)对电机系统10施加运动。尽管图1中的系统示出多轿厢无绳电梯系统，但是可以进一步设想和理解的是，控制器200可应用于包括绳索式电梯系统的任何驱动应用。控制器200还可应用于加热、通风和空调系统或连接到输电网络的任何系统。在其他实施方案中，控制器200和配电系统可通过功率转换器206、由电感器218、220和电容器224组成的滤波器以及DC链路222来连接到工业系统的可再生发电系统或存储系统。配电系统可包括功率转换器206，所述功率转换器(例如)使电机驱动器204与电网对接。控制器200可监测由功率转换器206提供的基准电流，所述功率转换器可提供使工业系统与电网208对接的直流链路。在一个实施方案中，功率转换器206是至少由六个绝缘栅双极晶体管(IGBT)组成的双向电压源转换器。功率转换器206连接到电网208。在操作中，与常规的供电网相比，电网208可具有大阻抗。因此，可要求功率转换器206的调节以确保将足够的功率电平提供给电机驱动器204或从所述电机驱动器提供足够的功率电平。功率转换器206的调节可通过由控制器200生成的占空比来提供并且可至少部分基于电网208的阻抗。控制器200可监测供应到功率转换器206的电网侧端子的电流，所述功率转换器将电流从电网208供应给电机驱动器204(或反之亦然)，所述功率转换器作为电流控制配置的一部分，电网电压用作锁相环路(PLL)的一部分并且用作并入电流控制器的其他功能(诸如前馈补偿或主动阻尼)的一部分，以及DC链路母线电压作为电压控制器226的电压控制配置的一部分。系统是双向的，因此电机驱动器将在再生操作期间将功率提供给电网208。电流控制器可例如在静止参考系(a-b-c坐标系或α-β坐标系)或同步坐标系(d-q坐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于调制连接到电网的功率转换器的电流电平的系统，所述系统包括：扰动模块，其在是所述功率转换器的控制器的分隔频率的单个频率处注入正弦信号，以将占空比提供给连接到供电网的功率转换器；以及参数计算模块，其至少部分基于相位裕度、分隔频率、所述功率转换器的交流侧的电流以及所述占空比来计算所述控制器的多个增益值。

【技术特征摘要】
2015.08.31 US 62/2121681.一种用于调制连接到电网的功率转换器的电流电平的系统，所述系统包括：扰动模块，其在是所述功率转换器的控制器的分隔频率的单个频率处注入正弦信号，以将占空比提供给连接到供电网的功率转换器；以及参数计算模块，其至少部分基于相位裕度、分隔频率、所述功率转换器的交流侧的电流以及所述占空比来计算所述控制器的多个增益值。2.如权利要求1所述的系统，其中所述控制器是监测至少一个功率转换器电流和至少一个基准电流的电流控制器，其中所述功率转换器电流在所述功率转换器的交流端子处进行测量。3.如权利要求1所述的系统，其中所述占空比由所述正弦信号的调制和电流控制器的输出进一步确定，其中针对所述电流提供的基准由调节直流链路中的电容器两端的电压的电压控制器提供。4.如权利要求3所述的系统，其中所述电流控制器的所述输出通过由所述参数计算模块计算的所述增益值和所述电流确定。5.如权利要求1所述的系统，其还包括振幅和相位模块，其基于所述功率转换器的交流侧处的电流与所述分隔频率处的所述占空比之间的动态关系来计算连接到所述电网的所述功率转换器的设备的振幅和相位。6.如权利要求5所述的系统，其中通过对所述交流侧处的所述电流和所述分隔频率处的所述占空比执行离散傅里叶变换来计算所述振幅和所述相位。7.如权利要求1所述的系统，其中所述多个增益值包括至少一个比例增益值。8.一种调制功率转换器的电流电平的方法，所述方法包括：在单个分隔频率处注入正弦信号，以将占空比提供给连接到供电网的功率转...

【专利技术属性】
技术研发人员：V巴尔迪维亚格雷罗，FJ冈萨雷斯埃斯平，RF富利，
申请(专利权)人：奥的斯电梯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US