本技術(shù)涉及電力電子，具體而言，涉及一種電能質(zhì)量控制系統(tǒng)的控制方法以及功率變換模塊。

背景技術(shù)：

1、在電能質(zhì)量治理領(lǐng)域，常見電能質(zhì)量管理設(shè)備有：并聯(lián)型補(bǔ)償器或?yàn)V波器、串聯(lián)型補(bǔ)償器或?yàn)V波器等。其中，并聯(lián)型補(bǔ)償器主要針對(duì)負(fù)載側(cè)的諧波和無功電流等進(jìn)行補(bǔ)償，在特定場(chǎng)景下也可以進(jìn)行三相有功不平衡的治理，實(shí)現(xiàn)三相能量轉(zhuǎn)移，保證三相負(fù)載近似平衡；串聯(lián)型補(bǔ)償器主要針對(duì)電壓補(bǔ)償，包括基波電壓和諧波電壓。然而，以上兩種補(bǔ)償器或?yàn)V波器都各有其優(yōu)缺點(diǎn)。因此，兩種補(bǔ)償器結(jié)合使用已成為通用型電能質(zhì)量控制器(unified?power?quality?controller，簡(jiǎn)稱upqc)，如目前常見的串并聯(lián)型有源電力補(bǔ)償器或?yàn)V波器，這種通用型電能質(zhì)量控制器既可以補(bǔ)償電流也可以補(bǔ)償電壓，功能豐富。

2、相關(guān)技術(shù)中，upqc系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通常是由背靠背的兩級(jí)功率變換器組成，功率變換器的一頭接電網(wǎng)，另一頭通過變壓器串聯(lián)在電網(wǎng)中，使得upqc系統(tǒng)內(nèi)部形成直流母線。其中，功率變換器直接接入電網(wǎng)構(gòu)成了并聯(lián)電流補(bǔ)償器，功率變換器經(jīng)由變壓器串聯(lián)在電網(wǎng)中構(gòu)成了串聯(lián)電壓補(bǔ)償器，upqc系統(tǒng)中的直流母線通過并聯(lián)電流補(bǔ)償器控制，既能實(shí)現(xiàn)電流補(bǔ)償，也能通過有功電流維持直流母線穩(wěn)定。

3、然而，在基于相關(guān)技術(shù)進(jìn)行電能質(zhì)量治理時(shí)，當(dāng)串聯(lián)電壓補(bǔ)償器處于停機(jī)狀態(tài)或未工作狀態(tài)時(shí)，電網(wǎng)高壓會(huì)直接對(duì)功率變換器造成損傷，使得電能質(zhì)量管理系統(tǒng)中的功率變換器模塊損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的目的在于提供一種電能質(zhì)量控制系統(tǒng)的控制方法以及功率變換模塊，可以達(dá)到提高電能質(zhì)量管理系統(tǒng)串聯(lián)電壓補(bǔ)償過程的安全性和可靠性，以延長(zhǎng)功率變換模塊使用壽命的效果。

2、本技術(shù)的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、本技術(shù)實(shí)施例的第一方面，提供一種電能質(zhì)量控制系統(tǒng)的控制方法，電能質(zhì)量控制系統(tǒng)包括：變壓器模塊、功率變換模塊以及開關(guān)模塊，功率變換模塊中包括離網(wǎng)逆變器，變壓器模塊的一端接入三相電網(wǎng)，功率變換模塊的一端接入三相電網(wǎng)，離網(wǎng)逆變器的交流端口分別與開關(guān)模塊以及變壓器模塊的另一端連接，該方法包括：

4、獲取離網(wǎng)逆變器的工作狀態(tài)，工作狀態(tài)包括：運(yùn)行狀態(tài)和未運(yùn)行狀態(tài)；

5、判斷離網(wǎng)逆變器的工作狀態(tài)是否為未運(yùn)行狀態(tài)；

6、若是，則控制開關(guān)模塊閉合，使得離網(wǎng)逆變器被短路，其中，未運(yùn)行狀態(tài)包括：停機(jī)狀態(tài)或關(guān)機(jī)狀態(tài)。

7、作為一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，控制開關(guān)模塊閉合，包括：

8、接收停止運(yùn)行指令；

9、離網(wǎng)逆變器根據(jù)停止運(yùn)行指令，重新設(shè)定目標(biāo)電流給定量和目標(biāo)電壓給定量，并在目標(biāo)電流給定量和目標(biāo)電壓給定量設(shè)定完成后，向開關(guān)模塊發(fā)送開關(guān)閉合指令，并實(shí)時(shí)檢測(cè)離網(wǎng)逆變器的輸出電壓；

10、在離網(wǎng)逆變器的輸出電壓滿足預(yù)設(shè)的停止條件時(shí)，控制開關(guān)模塊閉合。

11、作為一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，上述電能質(zhì)量控制系統(tǒng)的控制方法還包括：

12、若離網(wǎng)逆變器的工作狀態(tài)為運(yùn)行狀態(tài)，則控制開關(guān)模塊的斷開或閉合，并控制離網(wǎng)逆變器的輸出電能，輸出電能包括：輸出電流和輸出電壓。

13、作為一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，控制開關(guān)模塊的斷開或閉合，并控制離網(wǎng)逆變器的輸出電能，包括：

14、接收啟動(dòng)運(yùn)行指令；

15、離網(wǎng)逆變器根據(jù)啟動(dòng)運(yùn)行指令，控制開關(guān)模塊保持閉合狀態(tài)，并控制離網(wǎng)逆變器基于預(yù)設(shè)的目標(biāo)電流給定量和預(yù)設(shè)的目標(biāo)電壓給定量啟動(dòng)，以使得離網(wǎng)逆變器的輸出電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的目標(biāo)電壓給定量，離網(wǎng)逆變器的輸出電流達(dá)到預(yù)設(shè)的目標(biāo)電流給定量；

16、在離網(wǎng)逆變器的輸出電壓、輸出電流均滿足預(yù)設(shè)的啟動(dòng)條件時(shí)，控制開關(guān)模塊斷開。

17、作為一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，開關(guān)模塊包括：電子開關(guān)單元和機(jī)械開關(guān)單元，電子開關(guān)單元包括：至少一個(gè)電子開關(guān)，機(jī)械開關(guān)單元包括：至少一個(gè)機(jī)械開關(guān)，上述電能質(zhì)量控制系統(tǒng)的控制方法包括：

18、若離網(wǎng)逆變器接收到啟動(dòng)運(yùn)行指令，則斷開各機(jī)械開關(guān)，離網(wǎng)逆變器控制各電子開關(guān)均保持閉合狀態(tài)，并實(shí)時(shí)檢測(cè)各電子開關(guān)的端電壓，基于各電子開關(guān)的端電壓檢測(cè)結(jié)果控制離網(wǎng)逆變器基于預(yù)設(shè)的目標(biāo)電流給定量和預(yù)設(shè)的目標(biāo)電壓給定量啟動(dòng)，以使得離網(wǎng)逆變器短路啟動(dòng)；

19、在離網(wǎng)逆變器的輸出電壓、輸出電流均滿足預(yù)設(shè)的啟動(dòng)條件時(shí)，離網(wǎng)逆變器控制各電子開關(guān)均斷開。

20、作為一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，基于各電子開關(guān)的端電壓檢測(cè)結(jié)果控制離網(wǎng)逆變器基于預(yù)設(shè)的目標(biāo)電流給定量和預(yù)設(shè)的目標(biāo)電壓給定量啟動(dòng)，包括：

21、離網(wǎng)逆變器根據(jù)各電子開關(guān)的端電壓和預(yù)設(shè)的電壓區(qū)間，確定各電子開關(guān)是否存在啟動(dòng)異常；

22、若是，則閉合各機(jī)械開關(guān)，離網(wǎng)逆變器向電能質(zhì)量控制系統(tǒng)發(fā)送告警信息，告警信息用于指示離網(wǎng)逆變器存在啟動(dòng)異常。

23、作為一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，預(yù)設(shè)的目標(biāo)電流給定量為默認(rèn)值0加上電流誤差值所得的和，預(yù)設(shè)的目標(biāo)電壓給定量為默認(rèn)值0加上電壓誤差值所得的和。

24、作為一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，開關(guān)模塊包括：電子開關(guān)單元和機(jī)械開關(guān)單元，電子開關(guān)單元包括：至少一個(gè)電子開關(guān)，機(jī)械開關(guān)單元包括：至少一個(gè)機(jī)械開關(guān)，上述電能質(zhì)量控制系統(tǒng)的控制方法包括：

25、若離網(wǎng)逆變器接收到停止運(yùn)行指令，則離網(wǎng)逆變器重新設(shè)定目標(biāo)電流給定量和目標(biāo)電壓給定量，并在目標(biāo)電流給定量和目標(biāo)電壓給定量設(shè)定完成后，控制各電子開關(guān)閉合；

26、實(shí)時(shí)檢測(cè)離網(wǎng)逆變器的輸出電壓，并在離網(wǎng)逆變器的輸出電壓滿足預(yù)設(shè)的停止條件時(shí)，閉合各機(jī)械開關(guān)。

27、本技術(shù)實(shí)施例的第二方面，提供了一種功率變換模塊，該功率變換模塊用于執(zhí)行上述第一方面所述的電能質(zhì)量控制系統(tǒng)的控制方法的步驟。

28、本技術(shù)實(shí)施例的第三方面，提供了一種電能質(zhì)量控制系統(tǒng)，該電能質(zhì)量控制系統(tǒng)包括：變壓器模塊、開關(guān)模塊以及上述第二方面所述的功率變換模塊，該功率變換模塊中包括：離網(wǎng)逆變器；

29、變壓器模塊的一端用于接入三相電網(wǎng)，變壓器模塊的另一端與功率變換模塊中的離網(wǎng)逆變器的交流端口連接；

30、功率變換模塊的一端用于接入三相電網(wǎng)，離網(wǎng)逆變器的交流端口還與開關(guān)模塊連接，離網(wǎng)逆變器的信號(hào)控制端與開關(guān)模塊的控制端連接。

31、本技術(shù)實(shí)施例的有益效果包括：

32、本技術(shù)實(shí)施例提供的一種電能質(zhì)量控制系統(tǒng)的控制方法，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)離網(wǎng)逆變器的工作狀態(tài)，判斷離網(wǎng)逆變器是否處于未運(yùn)行狀態(tài)；在離網(wǎng)逆變器處于未運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，離網(wǎng)逆變器向開關(guān)模塊發(fā)送閉合控制指令，開關(guān)模塊響應(yīng)閉合指令后開關(guān)模塊中的全部開關(guān)元件均閉合，開關(guān)模塊作為離網(wǎng)逆變器與變壓器模塊之間的旁路電路，開關(guān)模塊閉合時(shí)，會(huì)使得離網(wǎng)逆變器與變壓器模塊之間的電路被斷開，離網(wǎng)逆變器被短路，這樣可以有效避免離網(wǎng)逆變器處于未運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，變壓器模塊將電網(wǎng)高壓傳輸?shù)诫x網(wǎng)逆變器，進(jìn)而損壞離網(wǎng)逆變器。如此，可以達(dá)到提高電能質(zhì)量管理系統(tǒng)串聯(lián)電壓補(bǔ)償過程的安全性和可靠性，以延長(zhǎng)功率變換模塊使用壽命的效果。

33、附圖說明

34、為了更清楚地說明本技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本技術(shù)的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

35、圖1為本技術(shù)實(shí)施例提供的一種電能質(zhì)量控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

36、圖2為本技術(shù)實(shí)施例提供的第一種電能質(zhì)量控制系統(tǒng)的控制方法的流程圖；

37、圖3為本技術(shù)實(shí)施例提供的第二種電能質(zhì)量控制系統(tǒng)的控制方法的流程圖；

38、圖4為本技術(shù)實(shí)施例提供的第三種電能質(zhì)量控制系統(tǒng)的控制方法的流程圖；

39、圖5為本技術(shù)實(shí)施例提供的第四種電能質(zhì)量控制系統(tǒng)的控制方法的流程圖；

40、圖6為本技術(shù)實(shí)施例提供的第一種開關(guān)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

41、圖7為本技術(shù)實(shí)施例提供的第二種開關(guān)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

42、圖8為本技術(shù)實(shí)施例提供的第五種電能質(zhì)量控制系統(tǒng)的控制方法的流程圖；

43、圖9為本技術(shù)實(shí)施例提供的第六種電能質(zhì)量控制系統(tǒng)的控制方法的流程圖；

44、圖10為本技術(shù)實(shí)施例提供的第七種電能質(zhì)量控制系統(tǒng)的控制方法的流程圖；

45、圖11為本技術(shù)實(shí)施例提供的一種開關(guān)模塊的控制時(shí)序圖。