逆变电源负载短路保护系统及其保护方法技术方案

技术编号:38558187 阅读:14 留言:0更新日期:2023-08-22 21:00
本申请公开了一种逆变电源负载短路保护系统及其保护方法,该保护系统包括:电信号输入单元、逆变电源、负载、电流环、电压环和控制模块;电压环用于获取逆变电源的第一输出端的第一电压,并通过处理后的第一电压对电信号进行反馈调节;电流环包括抗积分饱和调节模块,抗积分饱和调节模块用于根据第一电流调节反馈调节量;反馈调节量用于表征对电信号进行反馈调节的量值;控制模块用于根据第一电流,控制电压环、电流环和抗积分饱和调节模块是否开启调节工作。本发明专利技术实施例无需增加硬件设备,能够实现电源的稳定输出;有利于提升系统可靠性,降低系统成本,可广泛应用于逆变电源技术领域内。领域内。领域内。

【技术实现步骤摘要】
逆变电源负载短路保护系统及其保护方法


[0001]本申请涉及逆变电源
,尤其是一种逆变电源负载短路保护系统及其保护方法。

技术介绍

[0002]由于逆变电源所带负载具有多样性,不可避免会发生各种短路故障和不正常运行状况,造成电流的急剧增大。逆变电源是由电力半导体器件构成的,不具备发电机的旋转惯性,过载能力弱,大负载或短路时的冲击电流很有可能使驱动器件损坏,甚至是烧毁等造成严重的后果,因此必须对此工况进行有效保护。
[0003]相关技术中,若系统过载或短路时,采用停机的方式对逆变电源进行保护。但是,该方法会导致重要数据的丢失,在并网系统中,也会因为单一负载短路而导致所有逆变电源均停机。相关技术中,还通过基于硬件的短路保护方法实现逆变电源的短路不停机保护。然而上述两种方法,增加硬件设备,增加了系统成本,不利于方案的普及。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0005]为此,本专利技术的目的在于提供一种便捷的逆变电源负载短路保护系统及其保护方法。
[0006]为了达到上述技术目的,本申请实施例所采取的技术方案包括:
[0007]一方面,本申请实施例提供了一种逆变电源负载短路保护系统,包括:
[0008]本申请实施例的逆变电源负载短路保护系统,所述保护系统包括:电信号输入单元、逆变电源、负载、电流环、电压环和控制模块;其中,所述电信号输入单元通过所述逆变电源与所述负载相连,所述逆变电源通过所述电流环与所述电信号输入单元相连,所述逆变电源通过所述电压环与所述电信号输入单元相连;所述电信号输入单元用于接收电信号,并对所述电信号进行处理以驱动所述逆变电源;所述电压环用于获取所述逆变电源的第一输出端的第一电压,并通过处理后的第一电压对所述电信号进行反馈调节;所述电流环用于获取所述逆变电源的第二输出端的第一电流,并对所述第一电流进行逻辑判断后执行对所述电信号的反馈调节;所述电流环包括抗积分饱和调节模块,所述抗积分饱和调节模块用于根据所述第一电流调节反馈调节量;所述反馈调节量用于表征对所述电信号进行反馈调节的量值;所述控制模块用于根据所述第一电流,控制所述电压环、所述电流环和所述抗积分饱和调节模块是否开启调节工作。本专利技术实施例通过电压环和电流环实现电信号的闭环调节;同时,通过控制模块根据第一电流调节所述电压环、所述电流环和所述抗积分饱和调节模块是否开启调节工作,实现了根据不同的电流进行不同的调节,以使电源输出稳定。因此,本专利技术实施例无需增加硬件设备,能够实现电源的稳定输出;有利于提升系统可靠性,降低系统成本。
[0009]另外,根据本申请上述实施例的逆变电源负载短路保护系统,还可以具有以下附
加的技术特征:
[0010]进一步地,本申请实施例的逆变电源负载短路保护系统,所述电流环还包括反计算抗饱和调节模块和输出限幅模块;
[0011]第一阈值与所述第一电流的差值信号输入所述反计算抗饱和调节模块,所述反计算抗饱和调节模块的输出信号输入所述输出限幅模块,所述输出限幅模块的输出信号用于对所述电信号进行反馈调节;所述反计算抗饱和调节模块的输出信号和所述抗积分饱和调节模块的输出信号相加后得到和值信号,所述和值信号与所述输出限幅模块的输出信号的差值信号输入所述反计算抗饱和调节模块;
[0012]所述输出限幅模块用于限制所述反馈调节量;
[0013]进一步地,在本申请的一个实施例中,所述反计算抗饱和调节模块包括比例调节单元和积分调节单元;所述反计算抗饱和调节模块用于对所述第一电流进行闭环控制;
[0014]进一步地,在本申请的一个实施例中,所述抗积分饱和调节模块还用于根据所述第一电流调节第一输出信号,所述第一输出信号用于表征所述抗积分饱和调节模块的输出信号;
[0015]进一步地,在本申请的一个实施例中,所述电压环包括电压信号处理单元和比例积分调节单元,所述第一电压经过所述电压信号处理单元处理后输入所述比例积分调节单元,所述比例积分调节单元的输出信号用于对所述电信号进行反馈调节;
[0016]进一步地,在本申请的一个实施例中,所述电压信号处理单元包括第一变换子单元、第二变换子单元和矢量电压变换子单元;所述第一变换子单元用于将三相电压变换为直角坐标系电压;所述第二变换子单元用于将直角坐标系电压变换为旋转坐标系电压;所述矢量电压变换子单元用于计算得到电压矢量值;
[0017]进一步地,在本申请的一个实施例中,所述电信号输入单元包括第一逆变换单元和调制单元,所述第一逆变换单元用于将旋转坐标系电压转换成直角坐标系电压,所述调制单元用于对所述直角坐标系电压进行调制,以生成驱动信号。
[0018]另一方面,本申请实施例提出了一种逆变电源负载短路保护方法,应用于上述的逆变电源负载短路保护系统,所述方法包括:
[0019]获取第一电流;所述第一电流用于表征逆变电源的第二输出端的电流;
[0020]基于预设调节逻辑,根据所述第一电流,确定电压环、电流环和抗积分饱和调节模块是否开启调节工作。
[0021]进一步地,本申请实施例的逆变电源负载短路保护方法,所述方法还包括:
[0022]若所述第一电流小于第一阈值,开启所述电压环的调节工作,关闭所述电流环和所述抗积分饱和调节模块的调节工作;
[0023]或者,若所述第一电流大于所述第一阈值,且所述第一电流小于第二阈值,关闭所述电压环的调节工作,开启所述电流环的调节工作,关闭所述抗积分饱和调节模块的调节工作;
[0024]或者,若所述第一电流大于所述第二阈值,关闭所述电压环的调节工作,开启所述电流环的调节工作,开启所述抗积分饱和调节模块的调节工作;
[0025]其中,所述第二阈值用于表征短路电流阈值。
[0026]进一步地,本申请实施例的逆变电源负载短路保护方法,所述方法还包括:
[0027]若所述第一电流大于所述第二阈值,设置第一输出信号为第一信号;
[0028]更新所述第一电流;
[0029]若更新后的第一电流大于或等于第三阈值,以第二信号的幅度增加所述第一输出信号,并返回至所述更新所述第一电流这一步骤;
[0030]或者,若更新后的第一电流小于所述第三阈值,以第三信号的幅度降低所述第一输出信号;
[0031]若降低后的第一输出信号小于或等于零,返回至所述若所述第一电流大于所述第二阈值,设置第一输出信号为第一信号这一步骤;若降低后的第一输出信号大于零,返回至所述更新所述第一电流这一步骤;
[0032]其中,所述第一输出信号用于表征所述抗积分饱和调节模块的输出信号,所述第三阈值用于表征短路恢复电流。
[0033]另一方面,本申请实施例提供了一种逆变电源负载短路保护装置,包括:
[0034]至少一个处理器;
[0035]至少一个存储器,用于存储至少一个程序;
[0036]当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行时,本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种逆变电源负载短路保护系统,其特征在于,所述保护系统包括:电信号输入单元、逆变电源、负载、电流环、电压环和控制模块;其中,所述电信号输入单元通过所述逆变电源与所述负载相连,所述逆变电源通过所述电流环与所述电信号输入单元相连,所述逆变电源通过所述电压环与所述电信号输入单元相连;所述电信号输入单元用于接收电信号,并对所述电信号进行处理以驱动所述逆变电源;所述电压环用于获取所述逆变电源的第一输出端的第一电压,并通过处理后的第一电压对所述电信号进行反馈调节;所述电流环用于获取所述逆变电源的第二输出端的第一电流,并对所述第一电流进行逻辑判断后执行对所述电信号的反馈调节;所述电流环包括抗积分饱和调节模块,所述抗积分饱和调节模块用于根据所述第一电流调节反馈调节量;所述反馈调节量用于表征对所述电信号进行反馈调节的量值;所述控制模块用于根据所述第一电流,控制所述电压环、所述电流环和所述抗积分饱和调节模块是否开启调节工作。2.根据权利要求1所述的逆变电源负载短路保护系统,其特征在于,所述电流环还包括反计算抗饱和调节模块和输出限幅模块;第一阈值与所述第一电流的差值信号输入所述反计算抗饱和调节模块,所述反计算抗饱和调节模块的输出信号输入所述输出限幅模块,所述输出限幅模块的输出信号用于对所述电信号进行反馈调节;所述反计算抗饱和调节模块的输出信号和所述抗积分饱和调节模块的输出信号相加后得到和值信号,所述和值信号与所述输出限幅模块的输出信号的差值信号输入所述反计算抗饱和调节模块;所述输出限幅模块用于限制所述反馈调节量。3.根据权利要求2所述的逆变电源负载短路保护系统,其特征在于,所述反计算抗饱和调节模块包括比例调节单元和积分调节单元;所述反计算抗饱和调节模块用于对所述第一电流进行闭环控制。4.根据权利要求1所述的逆变电源负载短路保护系统,其特征在于,所述抗积分饱和调节模块还用于根据所述第一电流调节第一输出信号,所述第一输出信号用于表征所述抗积分饱和调节模块的输出信号。5.根据权利要求1所述的逆变电源负载短路保护系统,其特征在于,所述电压环包括电压信号处理单元和比例积分调节单元,所述第一电压经过所述电压信号处理单元处理后输入所述比例积分调节单元,所述比例积分调节单元的输出信号用于对所述电信号进行反馈调节。6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:曾立三
申请(专利权)人:广州鼎汉轨道交通装备有限公司
类型:发明
国别省市:

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