一种故障控制方法、控制器以及中高压能量变换系统技术方案

本发明专利技术提供了一种故障控制方法、控制器以及中高压能量变换系统，该故障控制方法获取待检测的中高压能量变换系统的工作状态，当待检测的中高压能量变换系统处于正常工作状态时，控制待检测的中高压能量变换系统处于第一直流电流源模式。当待检测的中高压能量变换系统处于直流电网电压跌落故障状态时，控制待检测的中高压能量变换系统处于直流电压源模式。当待检测的中高压能量变换系统处于直流电网电压过压故障状态时，控制待检测的中高压能量变换系统处于第二直流电流源模式。可见，本方案中的中高压能量变换系统在正常工作状态时，作为电流源并入直流电网，当中高压能量变换系统发生降压故障时，作为电压源，能够实现对直流微网/电网的支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种故障控制方法、控制器以及中高压能量变换系统
本专利技术涉及电力电子变压器
，特别涉及一种故障控制方法、控制器以及中高压能量变换系统。
技术介绍
中高压能量变换系统(如电力电子变压器、固态变压器、能量路由器)是一种能够从低压直升到中高压的设备。通常，电力电子变压器如图1所示，其输入端与低压公共直流母线相连，控制低压公共直流母线输入端口电压恒定，即此时，电力电子变压器处于直流电压源模式。其中，直流电压源模式要求电力电子变压器具有足够的功率容量以及动态响应速度来应对接入低压公共直流母线的负载、新能源装置、储能装置等低压侧设备。当电力电子变压器的功率容量不足或动态响应速度较慢时，会引起直流电压的波动。当直流电压波动较大时，会触发上述低压侧设备的欠压/过压保护机制，甚至会导致低压侧设备烧毁。除此，电力电子变压器还可以如图2所示，处于直流电流源模式。然而，在该模式下，当直流微网/电网发生故障时(如电网电压跌落、暂降)，电力电子变压器无法有效支撑直流微网/电网。因此，如何提供一种中高压能量变换系统的故障控制方法，能够在直流微网/电网发生故障时，电力电子变压器实现对直流微网/电网的支撑，是本领域技术人员亟待解决的一大技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种中高压能量变换系统的故障控制方法，能够在直流微网/电网发生故障时，电力电子变压器实现对直流微网/电网的支撑。为实现所述目的，本申请提供的技术方案如下：一种中高压能量变换系统的故障控制方法，应用于中高压能量变换系统，所述中高压能量变换系统包括DC/DC隔离电路以及并网电路，所述故障控制方法包括：获取待检测的中高压能量变换系统的工作状态，所述工作状态包括正常工作状态以及故障状态，所述故障状态包括直流电网电压跌落故障状态以及直流电网电压过压故障状态；当所述待检测的中高压能量变换系统处于所述正常工作状态时，控制所述待检测的中高压能量变换系统处于第一直流电流源模式；当所述待检测的中高压能量变换系统处于所述直流电网电压跌落故障状态时，控制所述待检测的中高压能量变换系统处于直流电压源模式；当所述待检测的中高压能量变换系统处于所述直流电网电压过压故障状态时，控制所述待检测的中高压能量变换系统处于第二直流电流源模式。可选的，所述获取待检测的中高压能量变换系统的工作状态，包括：获取直流输入端口的直流电压值；当所述直流电压值小于第一预设电压阈值时，确定所述待检测的中高压能量变换系统处于所述直流电网电压跌落故障状态；当所述直流电压值大于等于所述第一预设电压阈值且小于等于第二预设电压阈值时，确定所述待检测的中高压能量变换系统处于所述正常工作状态；当所述直流电压值大于所述第二预设电压阈值时，确定所述待检测的中高压能量变换系统处于所述直流电网电压过压故障状态。可选的，当所述待检测的中高压能量变换系统处于所述正常工作状态时，控制每个所述DC/DC隔离电路的输出电压为第一预设值，并控制所述并网电路处于恒流或恒功率模式；当所述待检测的中高压能量变换系统处于所述直流电网电压跌落故障状态时，控制所述直流输入端口的直流电压值，并控制每个所述DC/DC隔离电路的输出电压为第二预设值，且控制所述并网电路的输入电压之和为第二预设值的3N倍，其中，N为每相所述并网电路中的级联模块的个数；当所述待检测的中高压能量变换系统处于所述直流电网电压过压故障状态时，控制每个所述DC/DC隔离电路的输出电压为所述第三预设值，并控制所述并网电路处于恒流或恒功率模式。可选的，在所述控制所述待检测的中高压能量变换系统处于直流电压源模式之后，还包括：获取直流输入端口的当前直流电压值；当所述当前直流电压值大于所述第二预设电压阈值时，切换所述待检测的中高压能量变换系统处于所述第二直流电流源模式；当所述当前直流电压值大于等于所述第一预设电压阈值且小于等于所述第二预设电压阈值，且持续第一预设时间时，切换所述待检测的中高压能量变换系统处于所述第一直流电流源模式；当所述当前直流电压值小于所述第一预设电压阈值，且持续第二预设时间时，控制所述待检测的中高压能量变换系统停机。一种中高压能量变换系统的控制器，包括：第一获取模块，用于获取待检测的中高压能量变换系统的工作状态，所述工作状态包括正常工作状态以及故障状态，所述故障状态包括直流电网电压跌落故障状态以及直流电网电压过压故障状态；第一控制模块，用于当所述待检测的中高压能量变换系统处于所述正常工作状态时，控制所述待检测的中高压能量变换系统处于第一直流电流源模式；第二控制模块，用于当所述待检测的中高压能量变换系统处于所述直流电网电压跌落故障状态时，控制所述待检测的中高压能量变换系统处于直流电压源模式；第三控制模块，用于当所述待检测的中高压能量变换系统处于所述直流电网电压过压故障状态时，控制所述待检测的中高压能量变换系统处于第二直流电流源模式。可选的，所述第一获取模块包括：第一获取单元，用于获取直流输入端口的直流电压值；第一确定单元，用于当所述直流电压值小于第一预设电压阈值时，确定所述待检测的中高压能量变换系统处于所述直流电网电压跌落故障状态；第二确定单元，用于当所述直流电压值大于等于所述第一预设电压阈值且小于等于第二预设电压阈值时，确定所述待检测的中高压能量变换系统处于所述正常工作状态；第三确定单元，用于当所述直流电压值大于所述第二预设电压阈值时，确定所述待检测的中高压能量变换系统处于所述直流电网电压过压故障状态。可选的，所述第一控制模块，还用于当所述待检测的中高压能量变换系统处于所述正常工作状态时，控制每个所述DC/DC隔离电路的输出电压为第一预设值，并控制所述并网电路处于恒流或恒功率模式；所述第二控制模块，还用于当所述待检测的中高压能量变换系统处于所述直流电网电压跌落故障状态时，控制所述直流输入端口的直流电压值，并控制每个所述DC/DC隔离电路的输出电压为第二预设值，且控制所述并网电路的输入电压之和为第二预设值的3N倍，其中，N为每相所述并网电路中的级联模块的个数；所述第三控制模块，还用于当所述待检测的中高压能量变换系统处于所述直流电网电压过压故障状态时，控制每个所述DC/DC隔离电路的输出电压为所述第三预设值，并控制所述并网电路处于恒流或恒功率模式。可选的，还包括：第二获取模块，用于获取直流输入端口的当前直流电压值；第四控制模块，用于当所述当前直流电压值大于所述第二预设电压阈值时，切换所述待检测的中高压能量变换系统处于所述第二直流电流源模式；第五控制模块，用于当所述当前直流电压值大于等于所述第一预设电压阈值且小于等于所述第二预设电压阈值，且持续第一预设时间时，切换所述待检测的中高压能量变换系统处于所述第一直流电流源模式；第六控制模块，用于当所述当前直流电压值小于所述第一预设电压阈值，且持续第二预设时间时，控制所述待检测的中高压能量变换系统停机。一种中高压能量变换系统，包括：DC/DC隔离电路以及并网电路，所述DC/DC隔离电路包括多个DC/DC变换器，所述并网电路包括多个级联模块以及交流并网滤波器；多个所述DC/DC变换器的输入端并联，且均与直流电网的输入端相连；每个所述DC/DC变换器的输出端与所述级联模块的输入端并联，多个所述级联模块的交流输出端相串联，通过所述交流并网滤波器与交本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中高压能量变换系统的故障控制方法，其特征在于，应用于中高压能量变换系统，所述中高压能量变换系统包括DC/DC隔离电路以及并网电路，所述故障控制方法包括：获取待检测的中高压能量变换系统的工作状态，所述工作状态包括正常工作状态以及故障状态，所述故障状态包括直流电网电压跌落故障状态以及直流电网电压过压故障状态；当所述待检测的中高压能量变换系统处于所述正常工作状态时，控制所述待检测的中高压能量变换系统处于第一直流电流源模式；当所述待检测的中高压能量变换系统处于所述直流电网电压跌落故障状态时，控制所述待检测的中高压能量变换系统处于直流电压源模式；当所述待检测的中高压能量变换系统处于所述直流电网电压过压故障状态时，控制所述待检测的中高压能量变换系统处于第二直流电流源模式。

【技术特征摘要】
1.一种中高压能量变换系统的故障控制方法，其特征在于，应用于中高压能量变换系统，所述中高压能量变换系统包括DC/DC隔离电路以及并网电路，所述故障控制方法包括：获取待检测的中高压能量变换系统的工作状态，所述工作状态包括正常工作状态以及故障状态，所述故障状态包括直流电网电压跌落故障状态以及直流电网电压过压故障状态；当所述待检测的中高压能量变换系统处于所述正常工作状态时，控制所述待检测的中高压能量变换系统处于第一直流电流源模式；当所述待检测的中高压能量变换系统处于所述直流电网电压跌落故障状态时，控制所述待检测的中高压能量变换系统处于直流电压源模式；当所述待检测的中高压能量变换系统处于所述直流电网电压过压故障状态时，控制所述待检测的中高压能量变换系统处于第二直流电流源模式。2.根据权利要求1所述的中高压能量变换系统的故障控制方法，其特征在于，所述获取待检测的中高压能量变换系统的工作状态，包括：获取直流输入端口的直流电压值；当所述直流电压值小于第一预设电压阈值时，确定所述待检测的中高压能量变换系统处于所述直流电网电压跌落故障状态；当所述直流电压值大于等于所述第一预设电压阈值且小于等于第二预设电压阈值时，确定所述待检测的中高压能量变换系统处于所述正常工作状态；当所述直流电压值大于所述第二预设电压阈值时，确定所述待检测的中高压能量变换系统处于所述直流电网电压过压故障状态。3.根据权利要求2所述的中高压能量变换系统的故障控制方法，其特征在于，当所述待检测的中高压能量变换系统处于所述正常工作状态时，控制每个所述DC/DC隔离电路的输出电压为第一预设值，并控制所述并网电路处于恒流或恒功率模式；当所述待检测的中高压能量变换系统处于所述直流电网电压跌落故障状态时，控制所述直流输入端口的直流电压值，并控制每个所述DC/DC隔离电路的输出电压为第二预设值，且控制所述并网电路的输入电压之和为第二预设值的3N倍，其中，N为每相所述并网电路中的级联模块的个数；当所述待检测的中高压能量变换系统处于所述直流电网电压过压故障状态时，控制每个所述DC/DC隔离电路的输出电压为所述第三预设值，并控制所述并网电路处于恒流或恒功率模式。4.根据权利要求3所述的中高压能量变换系统的故障控制方法，其特征在于，在所述控制所述待检测的中高压能量变换系统处于直流电压源模式之后，还包括：获取直流输入端口的当前直流电压值；当所述当前直流电压值大于所述第二预设电压阈值时，切换所述待检测的中高压能量变换系统处于所述第二直流电流源模式；当所述当前直流电压值大于等于所述第一预设电压阈值且小于等于所述第二预设电压阈值，且持续第一预设时间时，切换所述待检测的中高压能量变换系统处于所述第一直流电流源模式；当所述当前直流电压值小于所述第一预设电压阈值，且持续第二预设时间时，控制所述待检测的中高压能量变换系统停机。5.一种中高压能量变换系统的控制器，其特征在于，包括：第一获取模块，用于获取待检测的中高压能量变换系统的工作状态，所述工作状态包括正常工作状态以及故障状态，所述故障状态包括直流电网电压跌落故障状态以及直流电网电压过压故障状态；第一控制模块，用于当所述待检测的中高压能量变换系统处于所述正常工作状态时，控制所述待检测的中高压能量变换系统处于第一直流电流源模...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新宇，徐君，庄加才，崔雨晴，王腾飞，
申请(专利权)人：阳光电源上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31