[发明专利]确定AC电压的基波分量

说明书

一种用于对AC电压（V_pcc）的基波分量（）进行估计的方法包含：接收AC电压（V_pcc）的随时间变化的测量信号；使AC电压（V_pcc）的基波分量（）参数化，基波分量（）具有额定频率、可变幅值以及可变相移；以及基于使代价函数（J）最小化，确定基波分量（）的参数（），其中，代价函数（J）基于测量信号与参数化的基波分量之间的差的范数经由时间范围（h）的积分，时间范围（h）起始于实际时间点，且经由预定义长度而返回。

技术领域

本发明涉及噪声电压信号中的基波分量（fundamental component）的估计的领域。具体地，本发明涉及用于确定AC电压的基波分量的方法和控制器以及涉及用于基于所确定的基波分量而对电转换器进行控制的方法。

背景技术

中电压驱动器包含功率/频率转换器，在各种部分中使用这些转换器，以对各种各样的机器和过程进行驱动。

电转换器的基本特征是功率流和能量存储。例如，电转换器可以从三相AC功率源（诸如输电网）吸收功率，使用电容器或电感器来将该功率存储为以DC形式的能量，并且最终使此存储的能量转换回到AC形式，且对电机（诸如电马达（electrical motor））进行驱动。例如，当收获风能时，还可以使此功率流反向，即，风力涡轮可以使机械功率转换成电功率，该电功率被整流和存储。最终，可以使所存储的DC能量逆变，且以AC形式馈送回到电网。此外，至少在整流器侧和/或逆变器侧使功率流交替对于短时间段也是可能的，以允许中电压驱动器的额外的可控性。

功率流的控制可以基于在中电压驱动器与电网的连接点的AC电压的基波分量的估计。例如，在US 2014/0043014 A1中，以复杂的方式对AC电压的测量信号进行过滤，以对AC电压的基波分量进行估计。

2012年8月1日在美国新泽西州皮斯卡塔韦镇IEEE服务中心发布的IEEE工业电子汇刊第59卷第8期的“Frequency Adaptive Least-Squares Kalman Technique for Real-Time Voltage Envelope and Flicker Estimation”提供了用于对AC电压的基波分量进行估计的方法。在US 2012/0253742 A1中也公开了用于对AC电压的基波分量进行估计的方法。

在EP 2 623 997 A1中，描述了用于确定与电装置的操作相关联的电量的相位和频率的方法和设备。

发明内容

本发明的目标是要以简单、快速且精确的方式对AC电压信号的基波分量自动地进行估计。

通过独立权利要求的主题而达到该目标。另外的示范性实施例从下文的描述和从属权利要求是显而易见的。

本发明的一方面涉及一种用于对AC电压的基波分量进行估计的方法。例如，可以在电转换器与输电网之间的连接点中测量AC电压。通常，可以用三相电压供给电转换器，并且，该方法可以确定对于每个相电压的基波分量或Clarke变换坐标系中的基波分量向量。

根据本发明的一实施例，该方法包含：接收AC电压的随时间变化的测量信号；使AC电压的基波分量参数化，基波分量具有额定频率、可变幅值以及可变相移；以及基于使代价函数最小化，确定基波分量的参数，其中，代价函数基于测量信号与参数化的基波分量之间的差的范数经由时间范围的积分，该时间范围起始于实际时间点，且经由预定义长度而返回。