模块化级联直流变压器的谐振频率匹配控制方法及系统与流程

专利2026-07-18  7


本发明涉及电力,具体涉及一种模块化级联直流变压器的谐振频率匹配控制方法、一种模块化级联直流变压器的谐振频率匹配控制系统、一种计算机设备、一种计算机可读存储介质及一种计算机程序产品。


背景技术:

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术,并不必然构成现有技术。

2、模块化级联直流变压器用于中压直流配网当中,起到高、低电压等级转换和功率传输的作用,根据拓扑不同可以分为谐振型和非谐振型两大类,控制方式分别采用开环和移相控制两大类,其中采用谐振型拓扑结构的模块化级联直流变压器通常采用开环的控制方式。

3、发明人发现,开环的控制方式在模块谐振网络参数发生变化时,会出现控制不准确的情况,由于谐振网络由lc器件和变压器的励磁电感组成,因此单一或多个谐振器件参数偏移时均会造成模块化级联直流变压器的失谐现象,即模块化级联直流变压器不处于谐振点工作,而是处于过谐振或欠谐振的非健康谐振状态,这会造成模块化级联直流变压器不能按照恒定变比电压输出,增大了功率损耗,降低了模块化级联直流变压器的功率密度。


技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足,本发明提供了一种模块化级联直流变压器的谐振频率匹配控制方法及系统,检测谐振型拓扑中谐振网络的交流电压和电流波形,判断当前模块化级联直流变压器所处的谐振状态,进而动态调整模块化级联直流变压器的开关频率,以匹配模块化级联直流变压器的自然谐振频率,使模块化级联直流变压器时刻工作在谐振点附近,避免了模块化级联直流变压器运行过程中谐振网络参数变化进而导致的失谐风险,且相比于定频开环控制方案电压控制精度更高,模块化级联直流变压器的整体功率密度更高。

2、为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

3、第一方面,本发明提供了一种模块化级联直流变压器的谐振频率匹配控制方法。

4、一种模块化级联直流变压器的谐振频率匹配控制方法,包括以下过程:

5、获取谐振网络中的谐振电压信号和谐振电流信号,将所述谐振电压信号和所述谐振电流信号分别转化为方波信号;

6、对转换得到的电压和电流的方波信号作差,得到相位差信号,所述相位差信号经低通滤波处理后输入pi调节器,得到用于调节开关频率的脉冲宽度调制角度信号,以使得所述模块化级联直流变压器保持恒定的变比电压输出。

7、第二方面,本发明提供了一种模块化级联直流变压器的谐振频率匹配控制系统。

8、一种模块化级联直流变压器的谐振频率匹配控制系统,包括:

9、信号转换单元,被配置为:获取谐振网络中的谐振电压信号和谐振电流信号,将所述谐振电压信号和所述谐振电流信号分别转化为方波信号;

10、匹配控制单元,被配置为:对转换得到的电压和电流的方波信号作差,得到相位差信号,所述相位差信号经低通滤波处理后输入pi调节器,得到用于调节开关频率的脉冲宽度调制角度信号,以使得所述模块化级联直流变压器保持恒定的变比电压输出。

11、第三方面,本发明提供了一种计算机设备,包括:处理器和计算机可读存储介质;

12、处理器,适于执行计算机程序;

13、计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,实现如本发明第一方面所述的模块化级联直流变压器的谐振频率匹配控制方法。

14、第四方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序适于被处理器加载并执行如本发明第一方面所述的模块化级联直流变压器的谐振频率匹配控制方法。

15、第五方面,本发明提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现如本发明第一方面所述的模块化级联直流变压器的谐振频率匹配控制方法。

16、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

17、1、本发明创新性的提出了一种模块化级联直流变压器的谐振频率匹配控制策略,基于变频控制的谐振频率匹配控制方案相比于定频开环的控制方案电压控制精度更高,保证模块化级联直流变压器工作在准谐振状态,可以保证开关器件工作在软开关状态下,减小开关损耗。

18、2、本发明的模块化级联直流变压器工作在准谐振状态下,谐振电压、电流没有相位差的产生或是相差很小,此时生成的无功功率较低,可以实现最大功率传输,模块化级联直流变压器的功率密度最高。

19、可以保证装置恒定变比电压输出本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。



技术特征:

1.一种模块化级联直流变压器的谐振频率匹配控制方法,其特征在于,包括以下过程:

2.如权利要求1所述的模块化级联直流变压器的谐振频率匹配控制方法,其特征在于,

3.如权利要求2所述的模块化级联直流变压器的谐振频率匹配控制方法,其特征在于,

4.如权利要求1所述的模块化级联直流变压器的谐振频率匹配控制方法,其特征在于,

5.如权利要求1所述的模块化级联直流变压器的谐振频率匹配控制方法,其特征在于,

6.一种模块化级联直流变压器的谐振频率匹配控制系统,其特征在于,包括:

7.如权利要求6所述的模块化级联直流变压器的谐振频率匹配控制系统,其特征在于,

8.一种计算机设备,其特征在于,包括:处理器和计算机可读存储介质;

9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序适于被处理器加载并执行如权利要求1至5任一项所述的模块化级联直流变压器的谐振频率匹配控制方法。

10.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现如权利要求1至5任一项所述的模块化级联直流变压器的谐振频率匹配控制方法。


技术总结
本发明提供了一种模块化级联直流变压器的谐振频率匹配控制方法及系统,获取谐振网络中的谐振电压信号和谐振电流信号,将所述谐振电压信号和所述谐振电流信号分别转化为方波信号;对转换得到的电压和电流的方波信号作差,得到相位差信号,所述相位差信号经低通滤波处理后输入PI调节器,得到用于调节开关频率的脉冲宽度调制角度信号,以使得所述模块化级联直流变压器保持恒定的变比电压输出;本发明使模块化级联直流变压器时刻工作在谐振点附近,避免了模块化级联直流变压器运行过程中谐振网络参数变化进而导致的失谐风险,且相比于定频开环控制方案电压控制精度更高,模块化级联直流变压器的整体功率密度更高。

技术研发人员:王乐天,李艳丽,李颖瑾,张凡,王宣霖,陈博,周杰,于玉铭,谢云岩,龙淼,张黎,孙志冰,李观阳,刘振,钟佳霖,张欣仪
受保护的技术使用者:山东电力工程咨询院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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