功率变换器的零电压穿越控制方法及相关装置与流程

本公开涉及电力电子，尤其涉及一种功率变换器的零电压穿越控制方法及相关装置。

背景技术：

1、功率变换器的控制过程中，需要先通过锁相环基于电网电压得到电网电压相位，再基于该电网电压相位执行相应的控制算法。实现电网电压采集功能的电压采样电路，通常以保证电网电压额定值附近的电压精度为要求进行设计；但是，为满足相关标准的强制要求，功率变换器还需要在不同深度的电网跌落情况下进行低电压穿越，比如零电压穿越；而零电压穿越时的电网电压往往在其额定值的5%附近，这就导致了电网电压的采集精度较差，使锁相环得到的电网电压相位不准确，进而影响对于功率变换器的控制精度。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本公开提供了一种功率变换器的零电压穿越控制方法及相关装置，以提高零电压穿越时的控制精度。具体方案如下：

2、本公开第一方面提供一种功率变换器的零电压穿越控制方法，包括：

3、获取功率变换器的直流侧电参数；

4、基于所述直流侧电参数，以使所述功率变换器的直流侧功率等于零为目标，调节所述功率变换器的交流侧输出相角；

5、以所述交流侧输出相角作为电网电压相位，并基于所述电网电压相位生成所述功率变换器的控制信号。

6、在一种可能的实现中，获取功率变换器的直流侧电参数，包括：

7、获取所述功率变换器的直流侧电压和直流侧电流中的至少一种。

8、在一种可能的实现中，获取功率变换器的直流侧电参数，包括获取所述直流侧电压和所述直流侧电流的情况下，

9、基于所述直流侧电参数，以使所述功率变换器的直流侧功率等于零为目标，调节所述功率变换器的交流侧输出相角，包括：

10、基于所述直流侧电压和所述直流侧电流，计算两者的乘积；

11、以所述乘积等于零为目标，调节所述交流侧输出相角。

12、在一种可能的实现中，获取功率变换器的直流侧电参数，包括获取所述直流侧电流的情况下，

13、基于所述直流侧电参数，以使所述功率变换器的直流侧功率等于零为目标，调节所述功率变换器的交流侧输出相角，包括：

14、以所述直流侧电流等于零为目标，调节所述交流侧输出相角。

15、在一种可能的实现中，获取功率变换器的直流侧电参数，包括获取所述直流侧电压的情况下，

16、基于所述直流侧电参数，以使所述功率变换器的直流侧功率等于零为目标，调节所述功率变换器的交流侧输出相角，包括：

17、以所述直流侧电压等于所述功率变换器的直流侧所接直流电源的开路电压为目标，调节所述交流侧输出相角。

18、本公开第二方面提供一种控制器，用于执行如上述第一方面或第一方面任一实现形式中所述的功率变换器的零电压穿越控制方法。

19、本公开第三方面提供一种功率变换器，包括：控制器、采样模块和dc/ac变换电路；其中，

20、所述dc/ac变换电路的直流侧作为所述功率变换器的直流侧，所述dc/ac变换电路的交流侧作为所述功率变换器的交流侧；

21、所述dc/ac变换电路受控于所述控制器；

22、所述采样模块被配置为：采集所述功率变换器的直流侧电参数；

23、所述控制器包括：功率控制模块和控制算法模块；

24、所述功率控制模块被配置为：基于所述直流侧电参数，以使所述功率变换器的直流侧功率等于零为目标，调节所述功率变换器的交流侧输出相角；

25、所述控制算法模块被配置为：以所述交流侧输出相角作为电网电压相位，生成所述功率变换器的控制信号。

26、在一种可能的实现中，所述直流侧电参数包括：所述功率变换器的直流侧电压和直流侧电流；所述采样模块包括：采集所述直流侧电压的电压采样模块，以及，采集所述直流侧电流的电流采样模块；

27、所述功率控制模块包括：功率计算模块、第一误差计算模块和功率调节器；

28、所述功率计算模块被配置为：计算所述直流侧电压和所述直流侧电流的乘积；

29、所述第一误差计算模块被配置为：计算所述乘积与零之间的第一误差；

30、所述功率调节器被配置为：以将所述第一误差调整至零为目标，生成所述交流侧输出相角。

31、在一种可能的实现中，所述直流侧电参数包括：所述功率变换器的直流侧电流；所述采样模块包括：采集所述直流侧电流的电流采样模块；

32、所述功率控制模块包括：第二误差计算模块和电流调节器；

33、所述第二误差计算模块被配置为：计算所述直流侧电流与零之间的第二误差；

34、所述电流调节器被配置为：以将所述第二误差调整至零为目标，生成所述交流侧输出相角。

35、在一种可能的实现中，所述直流侧电参数包括：所述功率变换器的直流侧电压；所述采样模块包括：采集所述直流侧电压的电压采样模块；

36、所述功率控制模块包括：第三误差计算模块和电压调节器；

37、所述第三误差计算模块被配置为：计算所述直流侧电压与所述功率变换器的直流侧所接直流电源的开路电压之间的第三误差；

38、所述电压调节器被配置为：以将所述第三误差调整至零为目标，生成所述交流侧输出相角。

39、本公开提供的功率变换器的零电压穿越控制方法，通过获取功率变换器的直流侧电参数，可以基于直流侧电参数，以使功率变换器的直流侧功率等于零为目标，调节功率变换器的交流侧输出相角；由于功率变换器的直流侧功率为零时，交流侧有功功率也为零，而功率变换器的交流侧输出阻抗一般为纯感性，交流侧有功功率为零时的交流侧输出相角即为电网电压相位，因此，可以直接以得到的交流侧输出相角作为交流侧有功功率为零时的电网电压相位，进而生成功率变换器的控制信号。本公开通过控制直流侧功率对电网进行相位同步，整个过程中并不需要采集电网电压，因此可以提高零电压穿越时的控制精度。

1.一种功率变换器的零电压穿越控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的功率变换器的零电压穿越控制方法，其特征在于，获取功率变换器的直流侧电参数，包括：

3.根据权利要求2所述的功率变换器的零电压穿越控制方法，其特征在于，获取功率变换器的直流侧电参数，包括获取所述直流侧电压和所述直流侧电流的情况下，

4.根据权利要求2所述的功率变换器的零电压穿越控制方法，其特征在于，获取功率变换器的直流侧电参数，包括获取所述直流侧电流的情况下，

5.根据权利要求2所述的功率变换器的零电压穿越控制方法，其特征在于，获取功率变换器的直流侧电参数，包括获取所述直流侧电压的情况下，

6.一种控制器，其特征在于，用于执行如权利要求1至5中任意一项所述的功率变换器的零电压穿越控制方法。

7.一种功率变换器，其特征在于，包括：控制器、采样模块和dc/ac变换电路；其中，

8.根据权利要求7所述的功率变换器，其特征在于，所述直流侧电参数包括：所述功率变换器的直流侧电压和直流侧电流；所述采样模块包括：采集所述直流侧电压的电压采样模块，以及，采集所述直流侧电流的电流采样模块；

9.根据权利要求7所述的功率变换器，其特征在于，所述直流侧电参数包括：所述功率变换器的直流侧电流；所述采样模块包括：采集所述直流侧电流的电流采样模块；

10.根据权利要求7所述的功率变换器，其特征在于，所述直流侧电参数包括：所述功率变换器的直流侧电压；所述采样模块包括：采集所述直流侧电压的电压采样模块；