【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力电子领域，尤其涉及一种功率变换器和功率变换器的控制方法。
技术介绍
1、随着新能源供电系统中并网容量的增加，供电系统中的并网逆变器越来越多。大量新能源电站通过长距离输电线路将电能输出到电网，在长距离输电线路短路或者并网逆变器出现故障时，会造成供电系统出现短路。并网逆变器与电网之间线路上包括开关，供电系统出现短路故障时，功率变换器可以按照故障穿越进行响应，严重情况下可能会触发供电系统中电网保护装置过流保护以断开故障线路对应的开关，并在短路点故障切除后重新闭合开关。因此在供电系统重新闭合开关或者由缺相并网切换至正常并网成功前，供电系统故障相断路，非故障的其他相保持运行。然而，供电系统缺相运行期间，并网逆变器如果依旧按照短路故障应对，并网逆变器输出大量无功和有功功率，可能造成输电线路和变压器线圈过载导致损坏，导致电网高压侧发生过压和震荡，损坏供电系统中的电力设备。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种功率变换器和功率变换器的控制方法，可在功率变换器工作在缺相并网期间降低功率变换器对电网的冲击，实现功率变换器在保持不脱网情况下支撑供电系统由缺相并网切换至正常并网。
2、第一方面，本申请提供了一种功率变换器，功率变换器包括三相逆变电路和控制器，三相逆变电路的输入端用于连接直流电源，三相逆变电路的输出端用于连接电网，控制器用于，当三相逆变电路输出的三相电压中的最大相电压值大于第一电压值，三相逆变电路输出的三相电压中的最小相电压值小于第二电压值，且三相电压的正序分量大
3、在本申请中，控制器根据三相逆变电路输出的三相电压判断功率变换器是否缺相运行，无需额外增加缺相检测装置，缺相工况检测成本低，且无需向电网注入负序无功或者谐波进行检测，避免影响电网电压质量。控制器识别功率变换器缺相运行后，即识别到功率变换器中故障相对应的开关断开，控制功率变换器的三相逆变电路输出有功电流、无功电流为预设固定值，避免了功率变换器中的正常相在缺相期间承担的有功功率和无功功率过载，防止正常相输出端口电压、电流升高而过热损坏，使得功率变换器在缺相期间保持并网，直到支撑供电系统完成由缺相并网切换至正常并网。
4、在一种可能的实现方式中，第一电流值的绝对值小于或等于有功电流指令值的绝对值的最大值，第二电流值的绝对值小于或等于无功电流指令值的绝对值的最大值，其中有功电流指令值由直流电源提供的输入功率或者电网的需求功率决定，无功电流指令值的大小由功率变换器的输出电压决定。控制器识别功率变换器缺相运行后，控制三相逆变电路输出有功电流、无功电流为预设固定值，避免三相逆变电路在缺相期间输出大量无功、有功功率，三相逆变电路输出有功电流、无功电流不超过缺相并网前的有功电流、输出的无功电流，降低了正常相输出的传输线路所分担的输出功率，实现功率变换器在保持不脱网情况下支撑功率变换器完成由缺相并网切换至正常并网。
5、在一种可能的实现方式中，第一电流值为所述三相逆变电路正常工作时所输出的有功电流值的j倍，所述第二电流值为所述功率变换电路正常工作时所输出的无功电流值的k倍，其中，所述j和所述k满足0≤j,k＜1。通过控制三相逆变电路输出有功电流、无功电流不超过缺相并网前的有功电流、输出的无功电流，避免了三相逆变电路在缺相期间输出大量无功、有功功率，降低了正常相输出的传输线路所分担的输出功率。
6、在一种可能的实现方式中，第一电流值为所述三相逆变电路正常工作时所输出的有功电流值的j倍，所述第二电流值为所述功率变换电路正常工作时所输出的无功电流值的k倍，其中，所述j满足0.05≤j≤0.15，所述k满足0＜k≤0.1。通过控制三相逆变电路输出有功电流、无功电流不超过缺相并网前的有功电流、输出的无功电流，避免了三相逆变电路在缺相期间输出大量无功、有功功率，降低了正常相输出的传输线路所分担的输出功率。
7、在一种可能的实现方式中，控制器用于，当最大相电压值小于第四电压值，最小相电压值大于第五电压值时，或者，最大相电压值与最小相电压值的差值小于第二预设阈值时，控制三相逆变电路输出的有功电流跟随直流电源提供的输入功率或者电网的需求功率变化，三相逆变电路输出的无功电流跟随三相逆变电路的输出电压变化，其中，第四电压值大于第三电压值且小于或等于第一电压值，第五电压值大于或等于第二电压值且小于第三电压值。控制器根据三相逆变电路输出的三相电压检测功率变换器端口电压恢复正常，即功率变换器是否由缺相并网切换至正常并网成功，并在识别到端口电压恢复正常后恢复到正常并网期间时指令，保障了功率变换器对电网的支撑。
8、在一种可能的实现方式中，控制器用于，当三相电压中至少一相电压与其他相电压差值的绝对值小于第三预设阈值时，控制三相逆变电路输出的有功电流跟随直流电源提供的输入功率或者电网的需求功率变化，三相逆变电路输出的无功电流跟随三相逆变电路的输出电压变化，其中，第三预设阈值小于或等于第一预设阈值。上述控制器在三相逆变电路输出的三相电压中各相电压之间的差值的绝对值减小时判定功率变换器由缺相并网切换至正常并网成功，并在识别到正常并网后恢复到正常并网期间时指令，保障了功率变换器对电网的支撑。
9、在一种可能的实现方式中，功率变换器为光伏逆变器，直流电源为光伏组件，有功电流指令值与光伏组件的最大输出功率的大小为正相关，无功电流指令值与光伏逆变器的输出电压的大小呈负相关变化。通过在识别到正常并网后恢复到正常并网期间时指令，保障了功率变换器对电网的支撑。
10、在一种可能的实现方式中，功率变换器为储能变流器，直流电源为储能电池，有功电流指令值与电网的需求功率的大小为正相关，无功电流指令值与变流器的输出电压的大小呈负相关变化。通过在识别到正常并网后恢复到正常并网期间时指令，保障了功率变换器对电网的支撑。
11、第二方面，本申请提供了一种功率变换器的控制方法，该方法包括当功率变换器中的三相逆变电路输出的三相电压中的最大相电压值大于第一电压值，三相逆变电路输出的三相电压中的最小相电压值小于第二电压值，且三相电压的正序分量大于第三电压值时，或者，三相电压中的任一相电压与其他相电压差值的绝对值大于第一预设阈值，且三相电压的正序分量大于第三电压值时，控制三相逆变电路输出的有功电流、无功电流分别调节为第一电流值和第二电流值，第一电流值和第二电流值为固定值。其中，第一电压值大于第三电压值，第三电压值大于第二电压值，最大相电压值为三相电压中最大的交流电压幅值或者最大的交流电压有效值，最小相本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种功率变换器，其特征在于，所述功率变换器包括三相逆变电路和控制器，所述三相逆变电路的输入端用于连接直流电源，所述三相逆变电路的输出端用于连接电网；
2.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，所述第一电流值的绝对值小于或等于有功电流指令值的绝对值的最大值，所述第二电流值的绝对值小于或等于无功电流指令值的绝对值的最大值，其中所述有功电流指令值由所述直流电源提供的输入功率或者所述电网的需求功率决定，所述无功电流指令值的大小由所述功率变换器的输出电压决定。
3.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，所述第一电流值为所述三相逆变电路正常并网时所输出的有功电流值的j倍，所述第二电流值为所述功率变换电路正常并网时所输出的无功电流值的k倍，其中，所述j和所述k满足0≤j,k＜1。
4.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，所述第一电流值为所述三相逆变电路正常并网时所输出的有功电流值的j倍，所述第二电流值为所述功率变换电路正常并网时所输出的无功电流值的k倍，其中，所述j满足0.05≤j≤0.15，所述k满足0＜k≤0.1。
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6.根据权利要求1-4任一所述的功率变换器，其特征在于，所述控制器用于，当所述三相电压中至少一相电压与其他相电压差值的绝对值小于第三预设阈值时，控制所述三相逆变电路输出的有功电流跟随所述直流电源提供的输入功率或者所述电网的需求功率变化，所述三相逆变电路输出的无功电流跟随所述三相逆变电路的输出电压变化，其中，所述第三预设阈值小于或等于所述第一预设阈值。
7.根据权利要求2-6任一项所述的功率变换器，其特征在于，所述功率变换器为光伏逆变器，所述直流电源为光伏组件，所述有功电流指令值与所述光伏组件的最大输出功率的大小为正相关，所述无功电流指令值与所述光伏逆变器的输出电压的大小呈负相关变化。
8.根据权利要求2-6任一项所述的功率变换器，其特征在于，所述功率变换器为储能变流器，所述直流电源为储能电池，所述有功电流指令值与所述电网的需求功率的大小为正相关，所述无功电流指令值与所述变流器的输出电压的大小呈负相关变化。
9.一种功率变换器的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
13.根据权利要求9-12任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
14.根据权利要求9-12任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种功率变换器，其特征在于，所述功率变换器包括三相逆变电路和控制器，所述三相逆变电路的输入端用于连接直流电源，所述三相逆变电路的输出端用于连接电网；
2.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，所述第一电流值的绝对值小于或等于有功电流指令值的绝对值的最大值，所述第二电流值的绝对值小于或等于无功电流指令值的绝对值的最大值，其中所述有功电流指令值由所述直流电源提供的输入功率或者所述电网的需求功率决定，所述无功电流指令值的大小由所述功率变换器的输出电压决定。
3.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，所述第一电流值为所述三相逆变电路正常并网时所输出的有功电流值的j倍，所述第二电流值为所述功率变换电路正常并网时所输出的无功电流值的k倍，其中，所述j和所述k满足0≤j,k＜1。
4.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，所述第一电流值为所述三相逆变电路正常并网时所输出的有功电流值的j倍，所述第二电流值为所述功率变换电路正常并网时所输出的无功电流值的k倍，其中，所述j满足0.05≤j≤0.15，所述k满足0＜k≤0.1。
5.根据权利要求1-4任一所述的功率变换器，其特征在于，所述控制器用于，当所述最大相电压值小于第四电压值，所述最小相电压值大于第五电压值时，或者，所述最大相电压值与最小相电压值的差值小于第二预设阈值时，控制所述三相逆变电路输出的有功电流跟随所述直流电源提供的输入功率或者所述电网的需求功率变化，所述三相逆变电路输出的无功电流跟随所述三相逆变电路的输出电压变化，其中，所述第四电压值大于所述第三电压值且小...
【专利技术属性】
技术研发人员：李俊杰，王旭，于心宇，邵章平，辛凯，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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