多有源桥闭锁升压的抑制方法、存储介质、变压器与流程

文档序号:30217247发布日期:2022-05-31 18:13阅读:63来源:国知局
多有源桥闭锁升压的抑制方法、存储介质、变压器与流程

1.本发明涉及电力电子技术领域,尤其涉及一种多有源桥闭锁升压的抑制方法、一种计算机可读存储介质和一种电力电子变压器。


背景技术:

2.电力电子变压器是面向智能电网的一种新型供电装置,可用于同时连接电网、分布式发电、储能和负荷。以往的电力电子变压器大多基于双有源桥(dual active bridge,dab)实现,而近年来,采用多有源桥(multiple active bridges,mab)构建多端口电力电子变压器成为一个新的技术方向。mab作为基本功率单元,也是其核心组件,其主电路拓扑如图1所示,每个端口用1个h桥表示。
3.在正常运行时,各h桥的直流电压被控制在各自的参考值附近。而当某个端口的h桥脉冲闭锁时,其他仍在运行的端口会向该闭锁的h桥持续注入能量,导致其直流电压迅速上升。通常这种闭锁升压会触发过电压保护,导致装置停运,严重时可能引发元件失效。
4.相关技术中,采用的保护策略为:第一,在电力电子变压器的任一端口闭锁时,主动将其他所有运行端口都闭锁,以避免发生闭锁升压的现象;第二,在电力电子变压器的任一端口闭锁时,其他端口仍然保持运行状态,等到闭锁端口的直流电压升至过压保护阈值的时候,则触发保护动作,将其他所有运行端口都闭锁、停运。


技术实现要素:

5.相关技术中所采用的保护方式都没有从根源上解决闭锁升压的问题,而都是通过停运或闭锁运行中的端口来避免升压所带来的弊端,从而严重影响了多有源桥的工作效率,无法让正常的端口正常的工作。
6.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种多有源桥闭锁升压的抑制方法,可以保证当多有源桥中出现闭锁h桥时仍然能够处于安全的电流电压下,并且多有源桥中其他未闭锁的h桥也能够正常运行,提高了多有源桥的工作效率和使用寿命。
7.本发明的第二个目的在于提出一种电力电子变压器。
8.本发明的第三个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
9.本发明的第四个目的在于提出另一种电力电子变压器。
10.为达上述目的,本发明第一方面实施例提出了一种多有源桥闭锁升压的抑制方法,该方法包括以下步骤:在多有源桥中存在闭锁h桥时,确定所述闭锁h桥的结电容值,并确定至少一个未闭锁h桥与所述闭锁h桥之间的等值电感值;根据所述等值电感值和所述结电容值确定所述至少一个未闭锁h桥的两相桥臂相位差;根据所述两相桥臂相位差对所述至少一个未闭锁h桥进行内移相控制,以对所述闭锁h桥的端口电压进行抑制。
11.本发明实施例在确定多有源桥中存在闭锁h桥的时候,则进一步确定该闭锁h桥所对应的结电容值,然后确定多有源桥中的任一个或多个未闭锁h桥与该闭锁h桥之间的等值
电感值,再根据该等值电感值和结电容值确定各未闭锁h桥的两相桥臂相位差,根据该两相桥臂相位差对未闭锁h桥进行内移相控制,以抑制该闭锁h桥所对应的端口电压。由此,本发明的多有源桥闭锁升压的抑制方法可以保证当多有源桥中出现闭锁h桥时仍然能够处于安全的电流电压下,并且多有源桥中其他未闭锁的h桥也能够正常运行,提高了多有源桥的工作效率和使用寿命。
12.在本发明的一些实施例中,根据以下公式确定所述两相桥臂相位差:其中,为所述两相桥臂相位差,l为所述等值电感值,cj为所述结电容值。
13.在本发明的一些实施例中,在确定所述闭锁h桥的结电容值之后,所述方法还包括:确定每个未闭锁h桥与所述闭锁h桥之间的等值电感值;根据每个未闭锁h桥与所述闭锁h桥之间的等值电感值、以及所述结电容值确定每个未闭锁h桥的两相桥臂相位差;根据每个未闭锁h桥的两相桥臂相位差对相应的未闭锁h桥进行内移相控制。
14.在本发明的一些实施例中,在根据每个未闭锁h桥的两相桥臂相位差对相应的未闭锁h桥进行内移相控制时,所述方法还包括:确定每个未闭锁h桥的端口电压相位,并根据每个未闭锁h桥的端口电压相位对相应的未闭锁h桥进行外移相控制。
15.在本发明的一些实施例中,确定每个未闭锁h桥的端口电压相位,包括:将第一未闭锁h桥的端口电压相位设定为基准值,所述第一未闭锁h桥为任意一个未闭锁h桥;获取每个未闭锁h桥的端口电压,并获取所有未闭锁h桥中除掉所述第一未闭锁h桥的其他未闭锁h桥与所述第一未闭锁h桥之间的传输功率、隔离变压器变比、等值电抗,以及获取所述多有源桥的工作频率;根据每个未闭锁h桥的端口电压,所述其他未闭锁h桥与所述第一未闭锁h桥之间的传输功率、隔离变压器变比、等值电抗,以及所述多有源桥的工作频率确定所述其他未闭锁h桥的端口电压相位。
16.在本发明的一些实施例中,根据以下公式确定所述其他未闭锁h桥的端口电压相位:其中,k为所述其他未闭锁h桥的端口编号,p
1,k
为所述其他未闭锁h桥与所述第一未闭锁h桥之间的传输功率,n
1,k
为所述其他未闭锁h桥与所述第一未闭锁h桥之间的隔离变压器变比,l
1,k
为所述其他未闭锁h桥与所述第一未闭锁h桥之间的等值电抗,d
1,k
为所述其他未闭锁h桥的端口电压相位,f为所述多有源桥的工作频率,u1为所述第一未闭锁h桥的端口电压,uk为所述其他未闭锁h桥的端口电压。
17.在本发明的一些实施例中,所述基准值为零。
18.为达上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种电力电子变压器,包括多有源桥、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的多有源桥闭锁升压的抑制程序,所述处理器执行所述多有源桥闭锁升压的抑制程序时,实现根据上述实施例所述的多有源桥闭锁升压的抑制方法。
19.本发明实施例的电力电子变压器通过处理器执行存储在存储器上的多有源桥闭锁升压的抑制程序,可以保证当多有源桥中出现闭锁h桥时仍然能够处于安全的电流电压下,并且多有源桥中其他未闭锁的h桥也能够正常运行,提高了多有源桥的工作效率和使用寿命。
20.为达上述目的,本发明第三方面实施例提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有多有源桥闭锁升压的抑制程序,该多有源桥闭锁升压的抑制程序被处理器执行时实现
根据上述实施例所述的多有源桥闭锁升压的抑制方法。
21.本发明实施例的计算机可读存储介质通过处理器执行存储在其上的多有源桥闭锁升压的抑制程序,可以保证当多有源桥中出现闭锁h桥时仍然能够处于安全的电流电压下,并且多有源桥中其他未闭锁的h桥也能够正常运行,提高了多有源桥的工作效率和使用寿命。
22.为达上述目的,本发明第四方面实施例提出了另一种电力电子变压器,该电力电子变压器包括多有源桥,所述多有源桥包括n个h桥,其中,n为大于等于3的整数;控制单元,用于在所述多有源桥中存在闭锁h桥时,确定所述闭锁h桥的结电容值,并确定至少一个未闭锁h桥与所述闭锁h桥之间的等值电感值,以及根据所述等值电感值和所述结电容值确定所述至少一个未闭锁h桥的两相桥臂相位差,并根据所述两相桥臂相位差对所述至少一个未闭锁h桥进行内移相控制,以对所述闭锁h桥的端口电压进行抑制。
23.本发明实施例的电力电子变压器包括多有源桥和控制单元,其中,多有源桥包括三个或三个以上的h桥,控制单元在确定多有源桥中存在闭锁h桥的时候,则进一步确定该闭锁h桥所对应的结电容值,然后确定多有源桥中的任一个或多个未闭锁h桥与该闭锁h桥之间的等值电感值,再根据该等值电感值和结电容值确定各未闭锁h桥的两相桥臂相位差,根据该两相桥臂相位差对未闭锁h桥进行内移相控制,以抑制该闭锁h桥所对应的端口电压。由此,本发明的电力电子变压器可以保证当多有源桥中出现闭锁h桥时仍然能够处于安全的电流电压下,并且多有源桥中其他未闭锁的h桥也能够正常运行,提高了多有源桥的工作效率和使用寿命。
24.在本发明的一些实施例中,所述控制单元根据以下公式确定所述两相桥臂相位差:其中,为所述两相桥臂相位差,l为所述等值电感值,cj为所述结电容值。
25.在本发明的一些实施例中,所述控制单元还用于,确定每个未闭锁h桥与所述闭锁h桥之间的等值电感值,并根据每个未闭锁h桥与所述闭锁h桥之间的等值电感值、以及所述结电容值确定每个未闭锁h桥的两相桥臂相位差,以及根据每个未闭锁h桥的两相桥臂相位差对相应的未闭锁h桥进行内移相控制。
26.在本发明的一些实施例中,所述控制单元还用于,确定每个未闭锁h桥的端口电压相位,并根据每个未闭锁h桥的端口电压相位对相应的未闭锁h桥进行外移相控制。
27.在本发明的一些实施例中,所述控制单元还用于,在将任意一个未闭锁h桥作为第一未闭锁h桥时,将所述第一未闭锁h桥的端口电压相位设定为基准值,并获取每个未闭锁h桥的端口电压,以及获取所有未闭锁h桥中除掉所述第一未闭锁h桥的其他未闭锁h桥与所述第一未闭锁h桥之间的传输功率、隔离变压器变比、等值电抗,并获取所述多有源桥的工作频率,以及根据每个未闭锁h桥的端口电压,所述其他未闭锁h桥与所述第一未闭锁h桥之间的传输功率、隔离变压器变比、等值电抗,以及所述多有源桥的工作频率确定所述其他未闭锁h桥的端口电压相位。
28.在本发明的一些实施例中,所述控制单元根据以下公式确定所述其他未闭锁h桥的端口电压相位:其中,k为所述其他未闭锁h桥的端口编号,p
1,k
为所述其他未闭锁h桥与所述第一未闭锁h桥之间的传输功率,n
1,k
为所述其他未闭锁h桥与所述第一未闭锁h桥之间的隔离变压器变比,l
1,k
为所述其他未闭锁h桥与所述第一未闭锁h桥
之间的等值电抗,d
1,k
为所述其他未闭锁h桥的端口电压相位,f为所述多有源桥的工作频率,u1为所述第一未闭锁h桥的端口电压,uk为所述其他未闭锁h桥的端口电压。
29.在本发明的一些实施例中,所述基准值为零。
30.本发明附加的方面和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。
附图说明
31.图1是相关技术中四有源桥的电路示意图;
32.图2是根据本发明一个实施例的多有源桥闭锁升压的抑制方法流程图;
33.图3是相关技术中多有源桥中闭锁h桥和运行h桥的交流电压信号示意图;
34.图4是根据本发明一个实施例的多有源桥中闭锁h桥和内移相控制后的运行h桥的交流电压信号示意图;
35.图5是根据本发明一个实施例的多有源桥中闭锁h桥的直流电压信号示意图;
36.图6是根据本发明一个实施例的多有源桥闭锁升压的抑制方法流程图;
37.图7是根据本发明一个实施例的多有源桥中h桥内移相和外移相的示意图;
38.图8是根据本发明一个实施例的多有源桥闭锁升压的抑制方法流程图;
39.图9是根据本发明实施例的电力电子变压器的结构框图;
40.图10是根据本发明实施例的另一种电力电子变压器的结构框图。
具体实施方式
41.下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
42.下面参考附图描述本发明实施例的多有源桥闭锁升压的抑制方法、存储介质、变压器。
43.图2是根据本发明一个实施例的多有源桥闭锁升压的抑制方法流程图。
44.如图2所示,本发明提出了一种多有源桥闭锁升压的抑制方法,该方法包括以下步骤:
45.s10,在多有源桥中存在闭锁h桥时,确定闭锁h桥的结电容值,并确定至少一个未闭锁h桥与闭锁h桥之间的等值电感值。
46.具体地,参见图1,本实施例中的多有源桥可以为四有源桥,其中,四有源桥中各个有源桥之间两两可以传递功率,例如端口1对应的有源桥可以分别与端口2、端口3和端口4所对应的有源桥之间传递功率,端口2对应的有源桥也可以分别与端口1、端口3和端口4所对应的有源桥之间传递功率。需要说明的是,本实施例中的各端口所对应的有源桥都为h桥,各h桥可以用相同参数相同的开关管组成,也可以用参数不同的开关管的组成,通过组成h桥的各开关管的参数可以确定每个h桥中开关管的结电容值。
47.更具体地,在正常运行过程中,四有源桥中各端口都处于正常解锁的状态,当四有源桥中某个端口所对应的h桥的脉冲闭锁时,则其他仍然处于运行状态的h桥则会向该闭锁h桥对应的端口注入能量,以使其直流电压上升,如图3所示,闭锁h桥的交流电信号的波峰
和波谷都具有高频振荡,意味着有能量注入闭锁端口,进而有可能影响到与该端口连接的装置,或者直接影响到四有源桥的运行等。需要说明的是,图3中u1可以表示端口1对应的电压,端口1对应的h桥是未闭锁h桥;u2可以表示端口2对应的电压,端口2对应的h桥为闭锁h桥。
48.所以在四有源桥中存在闭锁h桥时,则需要对其所对应的端口的直流电压进行抑制,首先可以先确定闭锁h桥的结电容值,以及确定至少一个未闭锁h桥与闭锁h桥之间的等值电感值。例如,在端口1对应的h桥脉冲闭锁时,则可以确定端口2所对应的未闭锁h桥与端口1对应的闭锁h桥之间的等值电感值。可以理解的是,由于本实施例中仅需要确定等值电感值即可,所以可以通过检测装置进行直接检测并确定,当然也可以通过其他方式进行确定,在此不对其确定方式进行限定。
49.s20,根据等值电感值和结电容值确定至少一个未闭锁h桥的两相桥臂相位差。
50.具体地,在确定了等值电感值和结电容值之后,则可以根据这两个参数确定该未闭锁h桥的两相桥臂之间的相位差,如根据等值电感值和结电容值确定端口2所对应的未闭锁h桥的左右桥臂之间的相位差。在该实施例中,可以根据以下公式确定两相桥臂相位差:其中,为两相桥臂相位差,l为等值电感值,cj为结电容值。
51.s30,根据两相桥臂相位差对至少一个未闭锁h桥进行内移相控制,以对闭锁h桥的端口电压进行抑制。
52.具体地,在计算得到未闭锁h的两相桥臂相位差之后,则可以根据该相位差对该未闭锁h桥进行内移相控制,更具体地,如图4所示,当确定了等值电感l为50μh、结电容为5nf,则根据上述公式可以得到该未闭锁h桥的两相桥臂相位差根据该相位差对未闭锁h桥(即运行h桥)进行内移相控制,由图4可知,经过对运行h桥进行内移相控制之后,闭锁h桥的交流电压信号的波峰和波谷已经不再具有高频振荡,意味着不再有能量注入闭锁端口。更具体地,经过对运行h桥进行内移相控制之后,则闭锁h桥对应端口的直流电压如图5所示,直流电压不再上升,而是始终维持在一个恒定的安全水平中。需要说明的是,图5中所示的u
dc2
表示端口2对应的闭锁h桥的直流电压。
53.在本发明的一些实施例中,如图6所示,在确定闭锁h桥的结电容值之后,方法还包括以下步骤:
54.s601,在多有源桥中存在闭锁h桥时,确定闭锁h桥的结电容值,并确定每个未闭锁h桥与闭锁h桥之间的等值电感值。
55.具体地,参见图1,以四有源桥为例,在端口1、端口2、端口3和端口4各对应的h桥有一个发生闭锁的时候,则确定该闭锁h桥的结电容值,以及确定剩下其他未闭锁h桥与该闭锁h桥之间的等值电感值。举例而言,当端口1所对应的h桥发生闭锁时,则对该端口1所对应的闭锁h桥的结电容值进行确定,并确定端口2、端口3和端口4所对应的各h桥与端口1的h桥之间的等值电感值。需要说明的是,本实施例中的等值电感值也可以通过检测设备进行检测直接确定,当然还可以通过其他确定方式,只要能够准确的得到等值电感值即可,在此不对其确定方式进行限制。
56.s602,根据每个未闭锁h桥与闭锁h桥之间的等值电感值、以及结电容值确定每个
未闭锁h桥的两相桥臂相位差。s603,根据每个未闭锁h桥的两相桥臂相位差对相应的未闭锁h桥进行内移相控制。
57.具体地,该实施例中对于未闭锁h桥进行内移相控制的方式,可以参见上述实施例中对至少一个未闭锁h桥进行内移相控制的具体方式,需要说明的是,本实施例对于多有源桥中除了闭锁h桥之外的其他h桥都进行了内移相控制。举例而言,参见图1和图6,当端口1所对应的h桥为闭锁h桥,且端口2、端口3和端口4所对应的h桥都为未闭锁h桥(即运行h桥)时,则可以对端口2、端口3和端口4所对应的h桥进行内移相控制,根据各未闭锁h桥所对应的两相桥臂相位差对h桥进行内移相控制,例如各未闭锁h桥所对应的两相桥臂相位差都为1.57微秒,则分别可以对端口2、端口3和端口4所对应的h桥内移相1.57微秒,从而可以使闭锁h桥的直流电压不再上升,维持在一个恒定的安全水平中。
58.该实施例中,在根据每个未闭锁h桥的两相桥臂相位差对相应的未闭锁h桥进行内移相控制时,多有源桥闭锁升压的抑制方法还包括:确定每个未闭锁h桥的端口电压相位,并根据每个未闭锁h桥的端口电压相位对相应的未闭锁h桥进行外移相控制。
59.具体地,举例而言,参见图1,端口1所对应的h桥为闭锁h桥,在对端口2、端口3和端口4所对应的未闭锁h桥进行内移相控制的时候,还确定端口2、端口3和端口4所对应的未闭锁h桥的端口电压相位,然后根据该端口电压相位对相应的未闭锁h桥进行外移相控制。如图7所示,h桥1和h桥2示出了h桥外移相和内移相的区别,其中,外移相相当于将整个h桥的电压信号沿x轴进行平移。
60.该实施例中,如图8所示,确定每个未闭锁h桥的端口电压相位,包括以下步骤:
61.s801,将任意一个未闭锁h桥作为第一未闭锁h桥,并将第一未闭锁h桥的端口电压相位设定为基准值。
62.具体地,仍然以图1中端口1对应的h桥为闭锁h桥,则端口2、端口3和端口4对应的h桥为未闭锁h桥,以未闭锁h桥中的任意一个h桥作为第一未闭锁h桥,如以端口2对应的未闭锁h桥作为第一未闭锁h桥,然后以该第一未闭锁h桥的端口电压相位设定为基准值,可选地,该基准值为零。
63.s802,获取每个未闭锁h桥的端口电压,并获取所有未闭锁h桥中除掉第一未闭锁h桥的其他未闭锁h桥与第一未闭锁h桥之间的传输功率、隔离变压器变比、等值电抗,以及获取多有源桥的工作频率。
64.具体地,在确定了第一未闭锁h桥之后,则可以获取其他未闭锁h桥的端口电压,如获取端口3和端口4所对应的未闭锁h桥的端口电压,并进一步获取端口3和端口4所对应的未闭锁h桥分别与第一未闭锁h桥之间的传输功率、隔离变压器变比、等值电抗信息等信息,并且还进一步获取四有源桥的工作频率,可以理解的是,上述所获取的信息为计算外移相相位所需的数据信息。
65.s803,根据每个未闭锁h桥的端口电压,其他未闭锁h桥与第一未闭锁h桥之间的传输功率、隔离变压器变比、等值电抗,以及多有源桥的工作频率确定其他未闭锁h桥的端口电压相位。
66.具体地,在获取到端口3和端口4所对应的未闭锁h桥分别与第一未闭锁h桥之间的传输功率、隔离变压器变比、等值电抗信息等信息,以及四有源桥的工作频率之后,则可以根据具体计算公式计算对应的未闭锁h桥的端口电压相位,即计算端口3所对应的端口电压
相位和端口4所对应的端口电压相位。
67.更具体地,根据以下公式确定其他未闭锁h桥的端口电压相位:其中,k为其他未闭锁h桥的端口编号,p
1,k
为其他未闭锁h桥与第一未闭锁h桥之间的传输功率,n
1,k
为其他未闭锁h桥与第一未闭锁h桥之间的隔离变压器变比,l
1,k
为其他未闭锁h桥与第一未闭锁h桥之间的等值电抗,d
1,k
为其他未闭锁h桥的端口电压相位,f为多有源桥的工作频率,u1为第一未闭锁h桥的端口电压,uk为其他未闭锁h桥的端口电压。
68.以计算端口3的未闭锁h桥的端口电压相位为例,计算公式具体为其中,p
1,3
表示第三未闭锁h桥与第一未闭锁h桥之间的传输功率,n
1,3
表示第三未闭锁h桥与第一未闭锁h桥之间的隔离变压器变比,l
1,3
表示第三未闭锁h桥与第一未闭锁h桥之间的等值电抗,d
1,3
表示第三未闭锁h桥的端口电压相位,f为四有源桥的工作频率,u1表示第一未闭锁h桥的端口电压,u3表示第三未闭锁h桥的端口电压。可以理解的是,上述公式中,第三未闭锁h桥与第一未闭锁h桥之间的传输功率p
1,3
、第三未闭锁h桥与第一未闭锁h桥之间的隔离变压器变比n
1,3
、第三未闭锁h桥与第一未闭锁h桥之间的等值电抗l
1,3
、四有源桥的工作频率f、第一未闭锁h桥的端口电压u1和第三未闭锁h桥的端口电压u3都是已知量,则将各参数数据带入公式,可以计算得到第三未闭锁h桥的端口电压相位d
1,3
。需要说明的是,d
1,3
其实可以表示第三未闭锁h桥的端口电压相位与第一未闭锁h桥的端口电压相位之间的差值,但是由于该实施例中设定第一未闭锁h桥的端口电压相位为基准值零,那么该实施例中可以将d
1,3
表示第三未闭锁h桥的端口电压相位。该实施例中通过外移相和内移相对多有源桥中未闭锁的h桥进行控制,使得闭锁h桥不会出现过电压现象,同时未闭锁h桥也能够正常工作。
69.综上,本发明实施例的多有源桥闭锁升压的抑制方法,可以保证当多有源桥中出现闭锁h桥时仍然能够处于安全的电流电压下,并且多有源桥中其他未闭锁的h桥也能够正常运行,提高了多有源桥的工作效率和使用寿命。
70.图9是根据本发明实施例的电力电子变压器的结构框图。
71.进一步地,如图9所示,本发明提出了一种电力电子变压器10,该电力电子变压器10多有源桥(图中未示出)、存储器11、处理器12及存储在存储器11上并可在处理器12上运行的多有源桥闭锁升压的抑制程序,处理器12执行多有源桥闭锁升压的抑制程序时,实现根据上述实施例中的多有源桥闭锁升压的抑制方法。
72.本发明实施例的电力电子变压器通过处理器执行存储在存储器上的多有源桥闭锁升压的抑制程序,可以保证当多有源桥中出现闭锁h桥时仍然能够处于安全的电流电压下,并且多有源桥中其他未闭锁的h桥也能够正常运行,提高了多有源桥的工作效率和使用寿命。
73.进一步地,本发明提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有多有源桥闭锁升压的抑制程序,该多有源桥闭锁升压的抑制程序被处理器执行时实现上述实施例中的多有源桥闭锁升压的抑制方法。
74.本发明实施例的计算机可读存储介质通过处理器执行存储在其上的多有源桥闭
锁升压的抑制程序,可以保证当多有源桥中出现闭锁h桥时仍然能够处于安全的电流电压下,并且多有源桥中其他未闭锁的h桥也能够正常运行,提高了多有源桥的工作效率和使用寿命。
75.图10是根据本发明实施例的另一种电力电子变压器的结构框图。
76.进一步地,如图10所示,本发明提出了一种电力电子变压器100,该电力电子变压器100包括多有源桥101和控制单元102。
77.其中,多有源桥101包括n个h桥,其中,n为大于等于3的整数;控制单元102用于在多有源桥101中存在闭锁h桥时,确定闭锁h桥的结电容值,并确定至少一个未闭锁h桥与闭锁h桥之间的等值电感值,以及根据等值电感值和结电容值确定至少一个未闭锁h桥的两相桥臂相位差,并根据两相桥臂相位差对至少一个未闭锁h桥进行内移相控制,以对闭锁h桥的端口电压进行抑制。
78.在本发明的一些实施例中,控制单元102根据以下公式确定两相桥臂相位差:其中,为两相桥臂相位差,l为等值电感值,cj为结电容值。
79.在本发明的一些实施例中,控制单元102还用于,确定每个未闭锁h桥与闭锁h桥之间的等值电感值,并根据每个未闭锁h桥与闭锁h桥之间的等值电感值、以及结电容值确定每个未闭锁h桥的两相桥臂相位差,以及根据每个未闭锁h桥的两相桥臂相位差对相应的未闭锁h桥进行内移相控制。
80.在本发明的一些实施例中,控制单元102还用于,确定每个未闭锁h桥的端口电压相位,并根据每个未闭锁h桥的端口电压相位对相应的未闭锁h桥进行外移相控制。
81.在本发明的一些实施例中,控制单元102还用于,在将任意一个未闭锁h桥作为第一未闭锁h桥时,将第一未闭锁h桥的端口电压相位设定为基准值,并获取每个未闭锁h桥的端口电压,以及获取所有未闭锁h桥中除掉第一未闭锁h桥的其他未闭锁h桥与第一未闭锁h桥之间的传输功率、隔离变压器变比、等值电抗,并获取多有源桥的工作频率,以及根据每个未闭锁h桥的端口电压,其他未闭锁h桥与第一未闭锁h桥之间的传输功率、隔离变压器变比、等值电抗,以及多有源桥的工作频率确定其他未闭锁h桥的端口电压相位。
82.在本发明的一些实施例中,控制单元102根据以下公式确定其他未闭锁h桥的端口电压相位:其中,k为其他未闭锁h桥的端口编号,p
1,k
为其他未闭锁h桥与第一未闭锁h桥之间的传输功率,n
1,k
为其他未闭锁h桥与第一未闭锁h桥之间的隔离变压器变比,l
1,k
为其他未闭锁h桥与第一未闭锁h桥之间的等值电抗,d
1,k
为其他未闭锁h桥的端口电压相位,f为多有源桥的工作频率,u1为第一未闭锁h桥的端口电压,uk为其他未闭锁h桥的端口电压。
83.在本发明的一些实施例中,基准值为零
84.需要说明的是,本发明实施例的电力电子变压器的具体实施方式,可以参见上述实施例中多有源桥闭锁升压的抑制方法的具体实施方式,在此不再赘述。
85.综上,本发明实施例的电力电子变压器可以保证当多有源桥中出现闭锁h桥时仍然能够处于安全的电流电压下,并且多有源桥中其他未闭锁的h桥也能够正常运行,提高了多有源桥的工作效率和使用寿命。
86.需要说明的是,在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,
可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(ram),只读存储器(rom),可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
87.应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(pga),现场可编程门阵列(fpga)等。
88.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
89.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
90.此外,本发明实施例中所使用的“第一”、“第二”等术语,仅用于描述目的,而不可以理解为指示或者暗示相对重要性,或者隐含指明本实施例中所指示的技术特征数量。由此,本发明实施例中限定有“第一”、“第二”等术语的特征,可以明确或者隐含地表示该实施例中包括至少一个该特征。在本发明的描述中,词语“多个”的含义是至少两个或者两个及以上,例如两个、三个、四个等,除非实施例中另有明确具体的限定。
91.在本发明中,除非实施例中另有明确的相关规定或者限定,否则实施例中出现的术语“安装”、“相连”、“连接”和“固定”等应做广义理解,例如,连接可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体,可以理解的,也可以是机械连接、电连接等;当然,还可以是直接相连,或者通过中间媒介进行间接连接,或者可以是两个元件内部的连通,或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,能够根据具体的实施情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
92.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
93.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
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