提出了一种用于控制逆变器（５）的方法，所述逆变器（５）在转换中将直流输入电压（Ｕ↓［ｄｃ］）变换为具有基频（ω）的交流逆变器电压（Ｖ↓［ｉｎｖ］），并将所述交流逆变器电压提供给负载（９），在所述转换中实现在转换时间（Ｔ↓［ｔｒ］）内的有功功率（Ｐ）和／或无功功率（Ｑ）的变化。该方法的特征在于：为了避免ＤＣ偏移，转换时间Ｔ↓［ｔｒ］被这样选择，以使得在一个是基频的基本周期和在转换后的逆变器电压Ｖ↓［ｉｎｖ］和负载电压Ｖ↓［ｎ］之间的目标相位角的函数的等式中，变量ｋ是一个在１－８之间的小整数。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于控制逆变器的方法，该逆变器将直流输入电压变 换为具有基频的交流逆变器电压，以将该交流逆变器电压提供给负载。尤 其涉及这样一种方法在变频器中的应用，其中该变频器还包括一个相应的 整流器，它们两者都优选在方波调制模式下运行。
技术介绍
变速发电机，或者， 一般而言，其频率偏离电网频率的发电机，通常 利用变换器连接到电力网，该变换器使发电机产生的电压和频率与电力网 的电压和频率相适配。出于这个目的，各种设备被用作变换器，例如，所谓的直接变换器(direct converter),利用它可以对两个不同的电压和频率相 对于彼此进行调节，例如，在直接变换(AC/AC)中使用半导体开关(如 晶闸管或门极可关断晶闸管-GTO )。这种直接变换器例如作为所谓的循环变 换器或作为所谓的矩阵变换器(例如在US5594636中描述的)而存在。在 自然换流的情况中，它们产生不期望的且难以消除的低频频率分量，而在 强制换流的情况中，它们带来大的开关损耗。作为一种选择，可以以间接变换的形式确保发电机到电力网的电压-适 配的且频率-适配的连接。对于这样一种变换，首先，整流器根据发电机产 生的交流电产生直流电，并且在逆变器中，该直流电随后与电力网的电压 和频率相匹配。这样控制的变换器同样使用了半导体开关(例如，GTO， 绝缘栅双极型晶体管-IGBT，金属氧化物半导体场效应晶体管-MOSFET， 或者集成门极换流晶闸管-IGCT)，并且它们在通常使用的开关频率带来大 的开关损耗。这样一种系统以及它的运行模式例如被描述在DE10330473A1中。在 这篇文献中，提出了一种使发电机产生的交流电流和发电机产生的交流电 压与电网相适配的方法和设备。该发电机具有至少一个励磁线圈，馈入电网的功率可以被灵活地适配，同时带来低开关损耗，这是因为一个静态变 频器被用于发电机和电网之间的适配，并且因为，为了控制馈入电网的功 率，提供了这样的装置，利用该装置，在一方面，调节由至少一个励磁线 圈产生的激励磁场的强度，并且在另一方面，合适地控制变频器电压和发 电机或电网电压之间的相位角。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种改进的运行方法，该方法不仅用 于完全静态变频器，而且只用于变频器的逆变器部分。特别地，提出了一种控制逆变器的方法，该逆变器将直流输入电压^/变 换为具有基频W的交流逆变器电压^,，以将该交流逆变器电压提供给负载。特别地，提出了一种用于转换的方法，在该转换中实现转换时间7;,内的有功功率p和/或无功功率e的变化。令人惊讶地发现，出乎意料地，没有dc偏移的缺陷的快速斜率控制(fast ramping control)是可能的。事实上，通过仿真电路的精巧縮图可以 发现，如果转换时间7;被特殊地选择，即这样选择以致于在等式中，)t是10以下的小整数，更具体地是1-8之间的整数(因此*=1,2,3，4，5,6,7, 或8)，其中7)是基本周期，并被定义为并且其中&是转换后的逆变器电压l和负载电压&之间的目标相位角，那 么与输出频率相比很快速的转换是可能的。因此，本专利技术的一个关键特征是发现，尤其对于t的小整数值，出乎意 料地，在平均线电流中没有或几乎没有dc-偏移。应该注意，如果A被选择得很接近这样一个整数值，例如，；t与这些整 数值的偏差小于或等于0.05将导致一些dc偏移，但是只是较小的重要性， 那么基本上可以获得相同的结果。在本专利技术的第一优选实施例中，*被选择为l-5之间的非常小的整数， 甚至优选为1或2。如果按照这种方式来选择)t的值，那么非常短并且事先 未知的转换时间是可能的，而在线电流的dc偏移方面没有任何缺陷。优选地，逆变器运行在基本频率时钟。优选地，逆变器被设计为三电 平逆变器，优选为中性点箝位逆变器。如果逆变器运行在方波调制下，那么转换时间的上述选择的特殊优势 是很显著的。如上概述的，可以在变频器的领域中见到该方法的主要应用。更具体 地，本方法的应用在上面提及的技术发展水平的环境中是很有用的，在根据DE 10330473A1的设计的环境中也是如此。关于静态变频器和它的运行 模式的细节，DE 10330473A1的公开被相应地完全结合在本公开中。事实 上，上面公开的逆变器运行方法是对在DE 10330473A1中公开的逆变器部 分的控制的特别改进。因此，根据一个优选实施例，该方法被应用到逆变器，其与整流器一 起，或与整流器结合，或与整流器连接，以形成静态变频器。优选这个静 态变频器是三电平变换器，甚至优选为中性点箝位变换器。在后一种情况中，根据一个优选实施例，整流器以及逆变器都运行在 方波调制(SWM)下。如己在DE 10330473A1中明确概述的，变频器的输出幅值优选依靠整 流器的输入的幅值和/或依靠负载电压和逆变器电压之间的失相相来控制。相应地，上述方法优选用于将优选由燃气涡轮机驱动的(快速运行) 同步发电机产生的交流电变换为提供给电网或电网络的交流电。然而它也 可以在用于无功功率的静态补偿器或类似的应用中使用。本专利技术的更多实施例被概述在所附的权利要求中。附图说明本专利技术的优选实施例在附图中示出，其中 图1示出了使用三电平变换器的最终应用的示意图； 图2示出了只是逆变器部分专用的控制策略的示意图； 图3示出了三种情形A (a)， B (b)和C (c)的线路侧的电压和电流 的图解；图4示出了三种情形的网络侧参考值，以及它们之间的转换，其中a) 示出有功功率和无功功率参考值，b)示出角位移(angle shift)参考值，c) 示出DC电压参考值；图5a)示出用于计算的简化电路，b)示出相应的矢量图； 图6示出一个转换时间限制器；图7示出仿真结果，其中a)示出有功功率和无功功率，b)示出作为 时间的函数的网络和逆变器电压和线电流；图8示出*=0.25时从八到8的第一转换，其中a)示出角位移，b) 示出电流；图9示出fc二0.25时从B到C的第二转换，其中a)示出角位移，b) 示出电流；图10示出/fc-0.5时从A到B的第一转换，其中a)示出角位移，b) 示出电流；图11示出A-0.5时从B到C的第二转换，其中a)示出角位移，b) 示出电流；图12示出;t二1.0时从A到B的第一转换，其中a)示出角位移，b) 示出电流；图13示出^二1.0时从B到C的第二转换，其中a)示出角位移，b) 示出电流；图14示出^二1.5时从A到B的第一转换，其中a)示出角位移，b) 示出电流；图15示出yt-1.5时从B到C的第二转换，其中a)示出角位移，b) 示出电流；图16示出^二2.0时从A到B的第一转换，其中a)示出角位移，b) 不出电流；图17示出A二2.0时从B到C的第二转换，其中a)示出角位移，b) 示出电流；图18示出;t-10.3时从A到B的第一转换，其中a)示出角位移，b) 示出电流；禾口图19示出yt二10.3时从B到C的第二转换，其中a)示出角位移，b) 示出电流。具体实施例方式参考附图，其目的在于说明本专利技术的优选实施例，而不是限制本专利技术，7具有用于AC电流的快速斜率DC消除策略的本专利技术将在下面详细描述l.介绍本申请描述了一种新的控制策略，优选用于具有中性点箝位(NPC) 拓本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种控制逆变器（５）的方法，所述逆变器（５）在转换中将直流输入电压（Ｕ↓［ｄｃ］）变换为具有基频（ω）的交流逆变器电压（Ｖ↓［ｉｎｖ］），以将所述交流逆变器电压提供给负载（９），在所述转换中，实现在转换时间（Ｔ↓［ｔｒ］）内的有功功率（Ｐ）和／或无功功率（Ｑ）的变化， 其中所述转换时间Ｔ↓［ｔｒ］被选择为使得在等式 Ｔ↓［ｔｒ］＝ｋＴ↓［ｆ］－θ↓［ｎｃ］／ω （１０） 中，ｋ是１－８之间的整数，其中Ｔｆ是基本周期，并被定义为 Ｔ↓［ｆ］＝２π／ω 并且其中θ↓［ｎｃ］是所述转换后的逆变器电压Ｖ↓［ｉｎｖ］与负载电压Ｖ↓［ｎ］之间的目标相位角。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：A本阿布德，AC鲁费尔，
申请(专利权)人：阿尔斯通技术有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。