本发明涉及电路,尤其是涉及一种统一电能质量调节器的控制电路、方法及系统。
背景技术:
1、相关技术中,并联upqc通常包括电压源变流器,以及由晶闸管组成的快速切换开关,快速切换开关的输入端连接系统电源,快速切换开关的输出端连接负荷;在并网状态下,晶闸管持续接收触发脉冲,当检测到系统电压发生暂降,则熄灭晶闸管的触发脉冲,由于晶闸管并不能立即关断,只能在电流过零时自然关断,因此,通常需要控制电压源变流器的桥臂端口输出电压,以对晶闸管进行强迫关断,然而相关技术在做晶闸管强迫关断时,晶闸管的电流变化过快,对电网造成的冲击较大。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种统一电能质量调节器的控制电路、方法及系统,以避免出现晶闸管模块的电流变化过快的问题,降低对电网的冲击。
2、本发明提供的一种统一电能质量调节器的控制电路,电路包括:晶闸管模块,具有第一控制端、第一输入端、第二输入端、第三输入端、第一输出端、第二输出端、第三输出端;晶闸管模块的第一输入端连接系统电源的a相,晶闸管模块的第二输入端连接系统电源的b相,晶闸管模块的第三输入端连接系统电源的c相,晶闸管模块的第一输出端、第二输出端和第三输出端连接负荷;变换模块,具有第二控制端、第一输出端、第二输出端和第三输出端;变换模块的第一输出端与晶闸管模块的第一输出端连接,变换模块的第二输出端与晶闸管模块的第二输出端连接,变换模块的第三输出端与晶闸管模块的第三输出端连接;控制模块,用于检测系统电源的工作状态,当工作状态指示系统电源正常时,通过第一控制端向晶闸管模块提供触发脉冲,以通过晶闸管模块向负荷供电,并控制变换模块工作在电流源模式;当工作状态指示系统电源异常时,停止通过第一控制端向晶闸管模块提供触发脉冲,停止变换模块工作在电流源模式,通过第二控制端向变换模块发送第一驱动信号,以控制变换模块中的功率管的导通与关断,并通过变换模块的第一输出端、第二输出端和第三输出端输出第一变换电压,以关断晶闸管模块;其中,第一变换电压与功率管在第一驱动信号下的当前开关周期次数、预设电压幅值变化量、电流绝对值差值,以及在当前开关周期,负荷的输入侧的电网电压相关联;电流绝对值差值为:在当前开关周期采样的流过晶闸管模块的电流的绝对值,与前一开关周期采样的流过晶闸管模块的电流的绝对值之差。
3、进一步的,第一变换电压通过以下公式计算得到:
4、
5、其中,表示第一变换电压;表示在当前开关周期,负荷的输入侧的电网电压;表示预设电压幅值变化量;表示功率管在第一驱动信号下的当前开关周期次数;表示流过晶闸管模块的电流;表示电流绝对值差值;为符号函数。
6、进一步的,当≤0时,=1;当>0时,=-1。
7、进一步的,随着越大,晶闸管模块的关断速度越快。
8、进一步的,变换模块包括:储能模块,具有第一端和第二端;
9、变流器模块,具有第一输入端、第二输入端、控制端、第一输出端、第二输出端和第三输出端;变流器模块的第一输入端与储能模块的第一端连接;变流器的第二输入端与储能模块的第二端连接;
10、滤波模块,具有第一输入端、第二输入端、第三输入端、第一输出端、第二输出端和第三输出端;滤波模块的第一输入端与变流器模块的第一输出端连接,滤波模块的第二输入端与变流器模块的第二输出端连接,滤波模块的第三输入端与变流器模块的第三输出端连接,滤波模块的第一输出端与晶闸管模块的第一输出端连接,滤波模块的第二输出端与晶闸管模块的第二输出端连接,滤波模块的第三输出端与晶闸管模块的第三输出端连接。
11、进一步的,变流器模块包括:第一电感,具有第一端和第二端,第一电感的第一端连接储能模块的第一端;第一功率管,具有第一端、第二端和控制端,第一功率管的第一端连接第一电感的第二端;第一功率管的第二端连接储能模块的第二端;第一功率管的控制端用于接收控制模块输出的第一驱动信号或第二驱动信号;其中,第二驱动信号为系统电源正常时,控制模块向变换模块发送的驱动信号;
12、第二功率管,具有第一端、第二端和控制端,第二功率管的第二端连接第一电感的第二端,第二功率管的控制端用于接收控制模块输出的第一驱动信号或第二驱动信号;第一电容,具有第一端和第二端,第一电容的第一端连接第二功率管的第一端;第一电容的第二端连接第一功率管的第二端;三相全桥逆变电路,具有第一输入端、第二输入端、控制端、第一输出端、第二输出端和第三输出端,三相全桥逆变电路的第一输入端连接第一电容的第一端;三相全桥逆变电路的第二输入端连接第一电容的第二端;三相全桥逆变电路的第一输出端、第二输出端和第三输出端分别作为变流器模块的第一输出端、第二输出端和第三输出端。
13、进一步的,滤波模块为lc滤波电路。
14、进一步的,晶闸管模块包括三个晶闸管。
15、本发明提供的一种统一电能质量调节器的控制方法,方法包括:检测系统电源的工作状态;当工作状态指示系统电源正常时,通过第一控制端向晶闸管模块提供触发脉冲,以通过晶闸管模块向负荷供电,并控制变换模块工作在电流源模式;当工作状态指示系统电源异常时,停止通过第一控制端向晶闸管模块提供触发脉冲,停止变换模块工作在电流源模式,通过第二控制端向变换模块发送第一驱动信号,以控制变换模块中的功率管的导通与关断,并通过变换模块的第一输出端、第二输出端和第三输出端输出第一变换电压,以关断晶闸管模块;其中,第一变换电压与功率管在第一驱动信号下的当前开关周期次数、预设电压幅值变化量、电流绝对值差值,以及在当前开关周期,负荷的输入侧的电网电压相关联;电流绝对值差值为:在当前开关周期采样的流过晶闸管模块的电流的绝对值,与前一开关周期采样的流过晶闸管模块的电流的绝对值之差。
16、本发明提供的一种统一电能质量调节器的控制系统,包括系统电源、负荷,以及上述任一项的统一电能质量调节器的控制电路。
17、本发明提供的一种统一电能质量调节器的控制电路、方法及系统,控制电路包括晶闸管模块、变换模块和控制模块,控制模块用于当检测到系统电源异常时,停止通过第一控制端向晶闸管模块提供触发脉冲,停止变换模块工作在电流源模式,通过第二控制端向变换模块发送第一驱动信号,并通过变换模块的三个输出端输出第一变换电压,以关断晶闸管模块;其中,第一变换电压与功率管在第一驱动信号下的当前开关周期次数、预设电压幅值变化量、电流绝对值差值、以及在当前开关周期,负荷的输入侧的电网电压相关联。该电路可以逐步分阶梯关断晶闸管模块,从而可以避免出现晶闸管模块的电流变化过快的问题,降低了对电网的冲击。
1.一种统一电能质量调节器的控制电路,其特征在于,所述电路包括:
2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述第一变换电压通过以下公式计算得到:
3.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,
4.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,
5.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述变换模块包括:
6.根据权利要求5所述的电路,其特征在于,所述变流器模块包括:
7.根据权利要求5所述的电路,其特征在于,所述滤波模块为lc滤波电路。
8.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述晶闸管模块包括三个晶闸管。
9.一种统一电能质量调节器的控制方法,其特征在于,所述方法包括:
10.一种统一电能质量调节器的控制系统,其特征在于,包括系统电源、负荷,以及权利要求1-8任一项所述的统一电能质量调节器的控制电路。