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Patent Searching and Data


Title:
CONVERTER APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/051570
Kind Code:
A1
Abstract:
A converter apparatus (100) and a control method therefor. The converter apparatus (100) comprises a converter (101). The converter (101) is used for converting an electric energy (E) to an output current (Iout) to generate an output end voltage (Vout-term). When the output current (Iout) rises, the output end voltage (Vout-term) rises accordingly. The converter (101) has a control unit (107) for controlling, when the output end voltage (Vout-term) rises and enters a warning range, the converter (101) to reduce the output current (Iout) or maintain the current output current (Iout), in order to prevent the converter (101) from entering a tripping protection mechanism caused by the rise of the output end voltage (Vout-term) which is greater than a voltage threshold value.

Inventors:
JEAN, Yuanbor (No.1, Li-Hsin Road 2 Science-Based Industrial Par, Hsin-Chu Taiwan, Taiwan, CN)
Application Number:
CN2013/086861
Publication Date:
April 16, 2015
Filing Date:
November 11, 2013
Export Citation:
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Assignee:
AU OPTRONICS CORPORATION (No.1, Li-Hsin Road 2 Science-Based Industrial Par, Hsin-Chu Taiwan, Taiwan, CN)
International Classes:
H02M7/42; H02J3/38
Foreign References:
CN103346584A
CN1450716A
Attorney, Agent or Firm:
LECOME INTELLECTUAL PROPERTY AGENT LTD. (Floor. 16, Tower B of IN.DO Mansion No.48-Jia Zhichun Road, Haidian District, Beijing 8, 100098, CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1. 一种变流装置, 其特征在于, 包含:

一变流器, 用以将一电能转换为一输出电流以产生一输出端电压, 当该输 出电流上升时, 该输出端电压相应地上升;

其中, 该变流器具有一控制单元, 用以当该输出端电压升高且进入一警戒 范围时, 控制该变流器以降低该输出电流或者维持当下的输出电流, 以避免该 输出端电压上升且超过一电压门限值而造成该变流器进入一跳脱保护机制。

2. 如权利要求 1所述的变流装置, 其特征在于, 当该输出电流在多个取样 时间持续上升, 且该输出端电压大于该警戒范围的下限时, 该控制单元还用以 控制该变流器,通过减少该电能的接收量以减少该输出电流或者通过维持该电 能的接收量以维持当前的该输出电流。

3. 如权利要求 1所述的变流装置, 其特征在于, 当该输出电流在多个取样 时间持续下降, 且该输出端电压大于该警戒范围的下限时, 该控制单元还用以 控制该变流器, 通过增加该电能的接收量以维持当前的该输出电流。

4. 如权利要求 1所述的变流装置, 其特征在于, 当该输出端电压在多个取 样时间持续上升, 且该输出端电压大于该警戒范围的下限时, 该控制单元还用 以控制该变流器,通过减少该电能的接收量以减少该输出电流或者通过维持该 电能的接收量以维持当前的该输出电流。

5. 如权利要求 1所述的变流装置, 其特征在于, 当该输出端电压在多个取 样时间持续下降, 且该输出端电压大于该警戒范围的下限时, 该控制单元还用 以控制该变流器, 通过增加该电能的接收量以维持当前的该输出电流。

6. 如权利要求 2-5任一所述的变流装置, 其特征在于, 当该输出端电压小 于该警戒范围的下限时, 该控制单元还用以控制该变流器,通过增加该电能的 接收量以增加该输出电流。

7. 一种变流装置的控制方法, 其特征在于, 包含下列歩骤:

转换一电能为一输出电流以产生一输出端电压; 以及

当该输出端电压随着该输出电流的升高而升高且进入一警戒范围时,控制 该变流器降低该输出电流或者维持当下的该输出电流以避免该输出端电压继 续升高而超过一电压门限值而造成该变流器进入一跳脱保护机制。

8. 如权利要求 7所述的控制方法, 其特征在于, 当该输出端电压随着该输 出电流的升高而升高且而进入该警戒范围,控制该变流器降低该输出电流或者 维持当下的该输出电流以避免该输出端电压超过该电压门限值而造成该变流 器进入该跳脱保护机制的歩骤包含:

对该输出电流在多个时间点进行取样; 以及

当该输出电流在该多个取样时间持续上升,且该输出端电压大于该警戒范 围的下限时,通过减少该电能的接收量以减少该输出电流或者通过维持该电能 的接收量以维持当前的该输出电流。

9. 如权利要求 7所述的控制方法, 其特征在于, 当该输出端电压随着该输 出电流的升高而升高且而进入该警戒范围,控制该变流器降低该输出电流或者 维持当下的该输出电流以避免该输出端电压超过该电压门限值而造成该变流 器进入该跳脱保护机制的歩骤包含:

对该输出电流在多个时间点进行取样; 以及

当该输出电流在该多个取样时间持续下降,且该输出端电压大于该警戒范 围的下限时, 通过增加该电能的接收量以维持当前的该输出电流。

10. 如权利要求 7所述的控制方法, 其特征在于, 当该输出端电压随着该 输出电流的升高而升高且而进入该警戒范围,控制该变流器降低该输出电流或 者维持当下的该输出电流以避免该输出端电压超过该电压门限值而造成该变 流器进入该跳脱保护机制的歩骤包含:

对该输出电流在多个时间点进行取样; 以及

当该输出端电压在该多个取样时间持续上升,且该输出端电压大于该警戒 范围的下限时,通过减少该电能的接收量以减少该输出电流或者通过维持该电 能的接收量以维持当前的该输出电流。

11. 如权利要求 7所述的控制方法, 其特征在于, 当该输出端电压随着该 输出电流的升高而升高且而进入该警戒范围,控制该变流器降低该输出电流或 者维持当下的该输出电流以避免该输出端电压超过该电压门限值而造成该变 流器进入该跳脱保护机制的歩骤包含:

对该输出电流在多个时间点进行取样; 以及

当该输出端电压在该多个取样时间持续下降,且该输出端电压大于该警戒 范围的下限时, 通过增加该电能的接收量以维持当前的该输出电流。

12. 如权利要求 7-11所述的控制方法, 其特征在于, 还包含下列歩骤: 当该输出端电压小于该警戒范围的下限时,通过增加该电能的接收量以增 加该输出电流。

Description:
变流装置及其控制方法 技术领域

本发明关于一种变流装置及其控制方法,且特 别关于一种用于可再生能源 系统的变流装置及其控制方法。 背景技术

近年来, 可再生能源的使用逐渐成为现今社会重要的技 术之一。为了有效 地使用再生能源, 通常需要利用变流器(inverter)将可再生能源所 产生的电能 转换成有效的交流 (AC) 电流, 再经由馈线馈入市电网。

然而, 当馈线因为老化及温度上升时, 会造成馈线阻抗上升, 使得馈入的 电流在流经的馈线两端产生一不可忽略的电压 差,使得变流器的输出端电压产 生升高的效应 (高于责任分界点的电压)。 一般而言, 传统的变流器包含最大 功率点追踪 (Maximum power tracking) 装置、 防孤岛跳脱保护机制等功能, 让变流器在市电正常时尽可能的转换电能, 而在市电异常时(如输出端电压升 高过电工法规定义的正常电压范围)停止发电 以免造成维修人员的伤亡同时减 低损失。然而, 当此过电压的状况并非由市电异常造成, 而是导因于线阻的电 压差效应时,变流器往往会在进入正常供电以 及跳脱保护机制这两个模式间反 复运作, 对可再生能源系统的发电的损失颇为可观。 发明公开

有鉴于此, 本发明的目的之一在于提供一种变流装置及其 控制方法, 以避 免变流器因线阻的电压差效应而交替地操作于 正常供电以及跳脱保护机制这 两个模式之间,通过控制器控制变流器的输出 电流, 以避免输出端电压上升且 超过警戒范围, 更避免变流器进入跳脱保护机制。 当输出端电压因上升进入警 戒范围时,控制器会维持、增加或减少接收自 可再生能源输出的电流量。据此, 可有效的保持变流器产生的电流品质, 更避免可再生能源系统的发电损失。

本发明实施例提供一种变流装置, 包含: 一变流器, 用以将一电能转换为 一输出电流以产生一输出端电压, 当该输出电流上升时, 该输出端电压相应地 上升; 其中, 该变流器具有一控制单元, 用以当该输出端电压升高且进入一警 戒范围时, 控制该变流器以降低该输出电流或者维持当下 的输出电流, 以避免 该输出端电压上升且超过一电压门限值而造成 该变流器进入一跳脱保护机制。

上述的变流装置, 其中当该输出电流在多个取样时间持续上升, 且该输出 端电压大于该警戒范围的下限时, 该控制单元还用以控制该变流器,通过减少 该电能的接收量以减少该输出电流或者通过维 持该电能的接收量以维持当前 的该输出电流。

上述的变流装置, 其中当该输出电流在多个取样时间持续下降, 且该输出 端电压大于该警戒范围的下限时, 该控制单元还用以控制该变流器,通过增加 该电能的接收量以维持当前的该输出电流。

上述的变流装置, 其中当该输出端电压在多个取样时间持续上升 , 且该输 出端电压大于该警戒范围的下限时, 该控制单元还用以控制该变流器, 通过减 少该电能的接收量以减少该输出电流或者通过 维持该电能的接收量以维持当 前的该输出电流。

上述的变流装置, 其中当该输出端电压在多个取样时间持续下降 , 且该输 出端电压大于该警戒范围的下限时, 该控制单元还用以控制该变流器, 通过增 加该电能的接收量以维持当前的该输出电流。

上述的变流装置, 其中当该输出端电压小于该警戒范围的下限时 , 该控制 单元还用以控制该变流器, 通过增加该电能的接收量以增加该输出电流。

本发明实施例还提供一种变流装置的控制方法 , 包含下列歩骤: 转换一电 能为一输出电流以产生一输出端电压;以及当 该输出端电压随着该输出电流的 升高而升高且进入一警戒范围时,控制该变流 器降低该输出电流或者维持当下 的该输出电流以避免该输出端电压继续升高而 超过一电压门限值而造成该变 流器进入一跳脱保护机制。

上述的控制方法,其中当该输出端电压随着该 输出电流的升高而升高且而 进入该警戒范围,控制该变流器降低该输出电 流或者维持当下的该输出电流以 避免该输出端电压超过该电压门限值而造成该 变流器进入该跳脱保护机制的 歩骤包含: 对该输出电流在多个时间点进行取样; 以及当该输出电流在该多个 取样时间持续上升, 且该输出端电压大于该警戒范围的下限时, 通过减少该电 能的接收量以减少该输出电流或者通过维持该 电能的接收量以维持当前的该 输出电流。 上述的控制方法,其中当该输出端电压随着该 输出电流的升高而升高且而 进入该警戒范围,控制该变流器降低该输出电 流或者维持当下的该输出电流以 避免该输出端电压超过该电压门限值而造成该 变流器进入该跳脱保护机制的 歩骤包含: 对该输出电流在多个时间点进行取样; 以及当该输出电流在该多个 取样时间持续下降, 且该输出端电压大于该警戒范围的下限时, 通过增加该电 能的接收量以维持当前的该输出电流。

上述的控制方法,其中当该输出端电压随着该 输出电流的升高而升高且而 进入该警戒范围,控制该变流器降低该输出电 流或者维持当下的该输出电流以 避免该输出端电压超过该电压门限值而造成该 变流器进入该跳脱保护机制的 歩骤包含: 对该输出电流在多个时间点进行取样; 以及当该输出端电压在该多 个取样时间持续上升, 且该输出端电压大于该警戒范围的下限时,通 过减少该 电能的接收量以减少该输出电流或者通过维持 该电能的接收量以维持当前的 该输出电流。

上述的控制方法,其中当该输出端电压随着该 输出电流的升高而升高且而 进入该警戒范围,控制该变流器降低该输出电 流或者维持当下的该输出电流以 避免该输出端电压超过该电压门限值而造成该 变流器进入该跳脱保护机制的 歩骤包含: 对该输出电流在多个时间点进行取样; 以及当该输出端电压在该多 个取样时间持续下降, 且该输出端电压大于该警戒范围的下限时,通 过增加该 电能的接收量以维持当前的该输出电流。

上述的控制方法, 其中还包含下列歩骤: 当该输出端电压小于该警戒范围 的下限时, 通过增加该电能的接收量以增加该输出电流。

为让本发明的上述目的、技术特征和优点能更 明显易懂, 下文以较佳实施 例配合所附附图进行详细说明。 附图简要说明

图 1 A为根据一实施例的变流装置的示意图

图 1B为根据一实施例的变流装置的示意图:

图 2A为根据一实施例的变流装置的示意图

图 2B为根据一实施例的变流装置的示意图:

图 2C为根据一实施例的变流装置共同运作的 图 2D为根据一实施例的变流装置的输出端电压与 间的关系的示意图; 图 3为根据一实施例的变流装置的控制方法的流 图;

图 4为根据一实施例的变流装置的控制方法的流 图;

图 5为根据一实施例的变流装置的控制方法的流 图;

图 6为根据一实施例的变流装置的控制方法的流 图; 以及

图 7为根据一实施例的变流装置的控制方法的流 图。

其中, 附图标记:

100: 变流装置 101: 变流器

101a: 变流器 101b: 变流器

102: 调整信号 102a: 调整信号

102b: 调整信号 103: 判断单元

103a: 判断单元 103b: 判断单元

105: 可再生能源系统 105a: 可再生能源系统

105b: 可再生能源系统 107: 控制单元

107a: 控制单元 107b: 控制单元

200: 变流装置 200a: 变流装置

200b: 变流装置 E: 电能

E1 : 电能 E2: 电能

Z: 阻抗 lout: 输出电流

Iouti : 输出电流 I。ut2 : 输出电流

lout total : 总输出电流 Vout-term: 输出端电压 实现本发明的最佳方式

本发明的内容可通过以下实施例来解释,但本 发明的实施例并非用以限制 本发明必须在如以下实施例中所述的任何特定 的环境、 应用或方式方能实施。 因此, 以下实施例的说明仅在于阐释本发明, 而非用以限制本发明。在以下实 施例及附图中, 与本发明非直接相关的元件已省略而未绘示, 且绘示于附图中 的各元件之间的尺寸比例仅为便于理解,而非 用以限制为本发明实际的实施比 例。

关于本文中所使用的 "连接"或 "耦接", 可指二或多个元件相互直接作 实体或电性接触, 或是相互间接作实体或电性接触, 而 "连接"还可指二或多 个元件相互操作或动作。

本发明的一实施例为一种变流装置 100, 其示意图描绘于图 1A及图 1B。 如图 1A所示,可再生能源系统 105将自然的能源转换成一电能 E (Electrical energy), 并将电能 E传送至变流器 101。

于本实施例中, 变流装置 100包含变流器 101。 变流器 101自可再生能源系 统 105接收电能 E, 并将电能 E转换为输出电流 I。 ut 以产生输出端电压 V。 ut _ tem 。 需 说明者, 输出端电压 V。 ut _ tem 相对于输出电流 I。 ut 及外部阻抗(图未绘示)所产生 的输出端的电压, 并非由变流器直接产生。 具体而言, 变流器 101输出端与市 电的连接之间具有外部阻抗, 外部阻抗输出电流 I。 ut 在流过后会行成电压降, 此电压降随着输出电流 I。 ut 增加而增加, 在市电电压大小不变的情况下, 输出 端电压 V。 ut _ tem 会随着输出电流 1( ^的增加而相应的增加。 此外, 市电、 输出电流 I。 ut 及输出端电压 V。 ut _ tem 均可为交流电, 因此在交流电的情形下,此处的增加指 的是最大振幅的增加或者说是方均根值的增加 。

于本实施例中, 当输出电流 I。 ut 上升时, 输出端的电压相应地上升。 举例 而言, 当外部阻抗(例如: 馈线) 因为老化及温度上升时, 会造成馈线阻抗上 升, 因此输出电流 I。 ut 上升时, 馈线阻抗上的电压相应地上升。

如图 1A所示, 变流器 101具有一控制单元 107, 当输出端电压 V。 ut _ tem 升高 且进入一警戒范围时, 控制单元 107用以控制变流器 101以降低输出电流 I。 ut , 或者是维持当下的输出电流 I。 ut 以避免输出端电压上升且超过电压门限值 (δ卩, 超过警戒范围的上限电压) 而造成变流器 101进入一跳脱保护机制, 例如避免 变流器 101超过电压门限值而跳脱 (即, 停止输出转换输出电流 I。 ut )。 需说明 的是,跳脱保护机制还可以是前述的最大功率 点追踪装置、防孤岛跳脱保护机 制等, 且任何使变流器 101停止产生输出电流 I。 ut 的机制皆在本发明保护的范 围。

于本实施例中, 变流器 101更包含判断单元 103。 当判断单元 103判断输出 端电压 V。 ut _ tem 进入一警戒范围时, 判断单元 103会产生调整信号 102, 并传送调 整信号 102至控制单元 107, 使控制单元 107依据调整信号 102调整变流器 101的 输出电流 I。 ut

于另一实施例中, 判断单元 103更可以根据输出电流 I。 ut 及输出端电压 V。 ut _ tem 计算出一判断值,并根据判断值产生一调 整信号 102用以调整变流器 101 的输出电流 I。 ut

如图 IB所示, 于另一实施例中, 判断单元 103可有线或无线连接至控制单 元 107。 具体而言, 判断单元 103可与控制单元 107耦接或通过通讯界面连接, 并被设置于远端, 控制单元 107将接收到的输出电流 I。 ut 及输出端电压 V。 ut _ tem 以 有线或无线方式传送至判断单元 103。 以图 1B所示为例, 判断单元 103可通过 无线 (Wireless) 网路与控制单元 107无线连接, 通过远端控制将调整信号 102 传送至控制单元 107, 使控制单元 107根据调整信号 102调整输出电流 I。 ut

本发明的一实施例为一种变流装置 200, 其示意图描绘于第 2A及 2B图中。 于本实施例中, 举例而言, 前述的警戒范围的下限可以是 260伏特, 且前 述的电压门限值可以是 264伏特 (即, 警戒范围为 260伏特至 264伏特, 即警戒 范围的下限与电压门限值之间)。 当输出电流 I。 ut 在多个取样时间持续上升, 且 输出端电压 V。 ut _ tem 大于警戒范围的下限 260伏特时,控制单元 107会控制变流器 101, 通过减少电能 E的接收量来减少输出电流 I。 ut , 或者是通过维持电能 E的接 收量以维持当前的输出电流 I。 ut , 以避免输出端电压 V。 ut _ tem 超过电压门限值 264 伏特而进入前述的跳脱保护机制。

另一方面, 当输出电流 I。 ut 在多个取样时间持续下降, 且输出端电压 V。 ut _ tem 大于警戒范围下限 260伏特时, 控制单元 107用以控制变流器 101, 通过增加电 能 E的接收量以维持当前的输出电流 I。 ut

具体而言, 如第 2A及 2B图所示, 判断单元 103会在多个取样时间内判断输 出电流 I。 ut 为上升或下降, 并传送调整信号 102至控制单元 107, 使控制单元 107 依据调整信号 102调整变流器 101的输出电流 I。 ut 。 需说明的是, 上述的警戒范 围的下限 260伏特及电压门限值 264伏特皆仅用以解释本发明, 但不以此为限。 第 2A及 2B图与第 1A及 1B图相比绘示了外部阻抗2。 外部阻抗 Z对于变流器 101 的影响与第 1A及 1B图相似, 在此不再赘述。

于另一实施例中, 当输出端电压 V。 ut _ tem 在多个取样时间持续上升, 且输出 端电压 V。 ut _ tem 大于警戒范围的下限 260伏特时, 控制单元 107控制变流器 101, 通过减少电能 E的接收量以减少输出电流 I。 ut , 或者通过维持电能 E的接收量以 维持当前的输出电流 I。 ut

于另一实施例中, 当输出端电压 V。 ut _ tem 在多个取样时间持续下降, 且输出 端电压 V。 ut _ tem 大于警戒范围的下限时, 控制单元 107更控制变流器 101, 通过增 加电能 E的接收量以增加输出电流 I。 ut

换句话说,判断单元 103在多个取样时间里,可通过判断输出端电压 。^^^ 的电压值是否进入警戒范围, 以产生调整信号 102, 并传送调整信号 102至控制 单元 107, 使控制单元 107依据调整信号 102调整变流器 101的输出电流 I。 ut

于另一实施例中, 当输出端电压 V。 ut _ tem 小于警戒范围的下限 260伏特时, 为使变流器 101能产生最大效能,控制单元 107控制变流器 101,通过增加电能 E 的接收量以增加输出电流 I。 ut , 使变流器 101产生最大的输出电流 I。 ut , 但不使输 出端电压 。^^^超过电压门限值 264伏特, 避免使变流器 101进入跳脱保护机 制。

于另一实施例中, 判断单元 103更可通过判断输出电流 I。 ut 及输出端电压 V。 ut _ tem 产生调整信号 102以调整变流器 101的输出电流 I。 ut

具体而言, 变流器 101将电能 E转换为输出电流 I。 ut 以产生输出端电压 V。 ut _ tem 。 判断单元 103根据输出电流 I。 ut 的每单位电流的变化量造成输出端电压 V。 ut _ tem 的每单位电压的变化量的比值计算出判断 值, 此判断值为一阻抗 Z。 即 阻抗 Z=d(V。 ut _ tem yd(I。 ut :)。 接着, 判断单元 103根据阻抗 Z产生调整信号 102。

若阻抗 Z大于一预设值, 阻抗 Z会对于输出端电压 V。 ut _ tem 在输出电流 I。 ut 上 升的过程中, 产生实质地影响, 此时需要避免在提升输出电流 I。 ut 的同时, 造 成输出端电压 V。 ut _ tem 过高而使得变流器 101进入跳脱保护机制。

于另一实施例中, 判断单元 103更用以将输出端电压 V。 ut _ tem 与电压门限值 264伏特 (gp, 警戒范围的上限) 比较以产生一比较结果, 并根据判断值及比 较结果产生调整信号 102。

具体而言, 若阻抗 Z大于一预设值, 且输出端电压 V。 ut _ tem 已经接近电压门 限值 264伏特。 举例来说, 在电压门限值以下 20%范围内, 或者是在电压门限 值以下 10%范围内, 判断单元 103产生调整电流 102, 使控制单元 107减少或维 持变流器 101的输出电流 I。 ut

此外, 电压门限值更可以是电工法规规定的变流器 101的跳脱电压 264伏 特, 若输出端电压 V。 ut _ tem 即将超过电压门限值(gp, 跳脱电压 264伏特), 贝 IJ必 须停止或减少变流器 101的输出电流 I。 ut 。 因此, 通过判断单元 103产生调整信 号 102来控制变流器 101, 以限制输出电流 I。 ut 继续上升。 于一本实施例中,如图 2C所示,其描述变流装置 200a及变流装置 200b共同 运作的示意图。举例而言, 可再生能源系统 105a及可再生能源系统 105b为太阳 能再生系统,变流器 101a及变流器 101b分别将可再生能源系统 105a所产生的电 能 E1及可再生能源系统 105b所产生的电能 E2转换为输出电流 I。 utl 及输出电流 I。 ut2 , 且产生总输出电流 Io ut total , 并更据以产生输出端电压 V。 ut _ tem

当判断单元 103a及判断单元 103b判断输出端电压 。^^^进入警戒范围时, 判断单元 103a及判断单元 103b分别产生调整信号 102a及调整信号 102b,且分别 传送调整信号 102a及调整信号 102b至控制单元 107a及控制单元 107b, 以降低变 流器 101a产生的输出电流 1。^及变流器 101b产生的输出电流 I。 ut2 ,使总输出电流 I。 ut t。 tal 据此降低。 此实施例显示了本发明用于电力调度可有效的 保持电力系统 的电流品质, 更避免可再生系统的发电损失。

请参考图 2D, 其描绘变流装置 200的输出端电压 V。 ut _ tem 与时间之关系的示 意图。变流装置 200的判断单元 103可依据输出端电压 V。 ut _ tem 与时间的关系, 进 行不同的判断阶段, 例如图 2D所示的 6个判断阶段。

于第 1阶段, 输出端电压 V。 ut _ tem 位于 240伏特与 255伏特之间, 判断单元 103 判断输出端电压 Vo ut _ tem 为正常电压。因此,判断单元 103不使控制单元 107调整 输出电流 I。 ut ,但仍持续保持检测输出端电压 。^^^的上升状况。在另一实施方 式中,判断单元 103可使控制单元 107控制变流器 101以提高电能 E的接收及输出 电流 I。 ut 的大小 (即, 控制可再生能源系统 105运作在可能的最大功率输出下)。

于第 2阶段,随着输出电流 I。 ut 升高,输出端电压 V。 ut _ tem 大于 255伏特。此时, 判断单元 103判断第 2阶段为警告阶段。 接着, 判断单元 103判断输出端电压 V。 ut _ tem 未超过警戒范围的下限 260伏特 (即, 未进入警戒范围), 判断单元 103 不使控制单元 107调整输出电流 I。 ut , 但仍持续保持检测输出端电压 。^^^的上 升状况。 在另一实施方式中, 判断单元 103可使控制单元 107控制变流器 101以 提高电能 E的接收及输出电流 I。 ut 的大小 (即, 控制可再生能源系统 105运作在 可能的最大功率输出下)。

于第 3阶段, 输出端电压 V。 ut _ tem 大于 260伏特。 此时, 判断单元 103判断输 出端电压 。^^^进入为警戒范围, 且判断出输出端电压 V。 ut _ tem 仍持续上升。接 着, 判断单元 103产生调整信号 102, 并传送调整信号 102至控制单元 107。控制 单元 107根据调整信号 102控制变流器 101,通过减少或维持电能 E的接收量来减 少或维持输出电流 I。 ut

换句话说,控制单元 107控制变流器 101以减少或维持接收可再生能源系统 105所产生的电能 E, 因此变流器 101相对应的转换出较少的输出电流 I。 ut , 进而 达到调整输出电流 I。 ut 的功效。 需说明的是, 调降输出电流 I。 ut 的动作在此第 3阶 段中可持续执行直到输出端电压 V。 ut _ tem 不再上升,或者是在警戒范围可容许误 差范围内,进而避免变流器 101为了使可再生能源系统 105运作在可输出的最大 功率点而进入跳脱保护机制, 反而造成整个系统停止输出电能。

于第 4阶段, 输出端电压 V。 ut _ tem 大于警戒范围的下限 260伏特。 此时, 判断 单元 103判断输出端电压 V。 ut _ tem 仍在警戒范围里, 且判断出输出端电压 V。 ut _ tem 开始下降。 此时, 判断单元 103产生调整信号并传送调整信号 102至控制单元 107。 SP , 在不会造成变流器 101进入跳脱保护机制的前提下, 维持最大可能的 转换能量输出。

接着, 控制单元 107控制变流器 101以减少或维持可再生能源系统 105所产 生的电能 E的接收量,使变流器 101的输出端电压 V。 ut _ tem 不会因为超过警戒范围 的上限 264伏特而导致变流器 101进入跳脱保护机制。

于第 5阶段, 输出端电压 V。 ut _ tem 大于 255伏特但小于 260伏特。 此时, 判断 单元 103判断输出端电压 。^^^小于警戒范围的下限 260伏特且仍持续下降时, 判断单元 103判断第 5阶段为警告阶段。 接着, 判断单元 103传送调整信号 102 至控制单元 107。控制单元 107根据调整信号 102控制变流器 101, 此时输出电流 I。 ut 的调整目标恢复为尽可能获取最多的再生 能源, 因此控制单元 107控制变流 器 101通过增加电能 E的接收量来增加输出电流 I。 ut

于第 6阶段, 输出端电压 V。 ut _ tem 位于 240伏特与 255伏特之间。判断单元 103 判断输出端电压 。^^^为正常电压。 因此, 判断单元 103产生调整信号 102至控 制单元 107,使控制器元 107控制变流器 101,通过增加电能 E的接收量来增加输 出电流 I。 ut 。 需说明者, 上述的各个判断阶段仅用以解释本发明, 且上述的电 压值以及各个判断阶段的顺序亦仅为举例, 并非用以限制本发明所保护的范 围。

于另一实施例中, 判断单元 103更用以将输出电流 I。 ut 与电流门限值比较, 以及将输出端电压 V。 ut _ tem 与另一电压门限值(例如: 警戒范围的下限 260伏特) 比较以产生一比较结果, 并根据判断值及比较结果产生调整信号 102。 如图 2D所示,于第 1阶段,输出端电压 V。 ut _ tem 位于 240伏特与 255伏特之间, 判断单元 103根据输出电流 I。 ut 的每单位电流的变化量造成输出端电压 V。 ut _ tem 的 每单位电压的变化量的比值计算出阻抗 Z。 此时, 判断单元 103计算出的阻抗 Z 未大于一预设值, 判断单元 103判断输出端电压 。^^^为正常电压。 因此, 判 断单元 103不使控制单元 107调整输出电流 I。 ut , 但仍持续保持检测阻抗2、 输出 电流 I。 ut 及输出端电压 V。 ut _ tem 的上升状况。

于第 2阶段, 随着输出电流 I。 ut 升高,输出端电压 V。 ut _ tem 大于 255伏特但未超 过警戒范围的下限 260伏特。 此时, 判断单元 103判断计算出的阻抗 Z大于预设 值, 并判断第 2阶段为警告阶段。 接着, 判断单元 103将输出电流 I。 ut 及输出端 电压 V。 ut _ tem 分别与电流门限值及警戒范围的下限 260伏特比较, 并产生比较结 果。当比较结果指示为输出电流 I。 ut 及输出端电压 V。 ut _ tem 皆处于正常范围, 即未 进入警戒范围时, 判断单元 103不使控制单元 107调整输出电流 I。 ut , 但仍持续 保持检测阻抗 Z、 输出电流 I。 ut 及输出端电压 V。 ut _ tem 的上升状况。

于第 3阶段, 输出端电压 V。 ut _ tem 大于 260伏特。 此时, 判断单元 103判断计 算出的阻抗 Z大于预设值, 并且输出电流 I。 ut 及输出端电压 V。 ut _ tem 持续上升, 判 断单元 103判断第 3阶段为警戒范围。 接着, 判断单元 103分别将输出电流 I。 ut 及 输出端电压 V。 ut _ tem 与电流门限值及警戒范围的下限 260伏特作比较。 当判断单 元 103判断输出电流 I。 ut 大于电流门限值及输出端电压 V。 ut _ tem 大于警戒范围的下 限 260伏特时, 传送调整信号 102至控制单元 107。

控制单元 107根据调整信号 102控制变流器 101,通过减少电能 E的接收量以 达到减少输出电流 I。 ut 的目标。 换句话说, 控制单元 107控制变流器 101以减少 接收可再生能源系统 105所产生的电能 E, 因此变流器 101相对应的转换出较少 的输出电流 I。 ut , 达到调整输出电流 I。 ut 的功效。 需说明的是, 调降输出电流 I。 ut 的动作在此第 3阶段中会持续执行直到输出端电压 V。 ut _ tem 不再上升, 或者是在 警戒范围可容许误差范围内。

于第 4阶段, 输出端电压 V。 ut _ tem 大于警戒范围的下限 260伏特。 此时, 判断 单元 103判断计算出的阻抗 Z大于预设值时, 判断第 4阶段为警戒范围。 接着, 判断单元 103将输出电流 I。 ut 及输出端电压 V。 ut _ tem 分别与电流门限值及警戒范围 的下限 260伏特做比较。 当比较结果指示为输出端电压 。^^^下降但仍大于警 戒范围的下限 260伏特时, 可维持不变, 即不改变输出电流 I。 ut , 且亦可传送调 整信号 102至控制单元 107。

控制单元 107控制变流器 101减少调整可再生能源系统 105所产生的电能 E 的接收量, 以调整输出电流 I。 ut , 使变流器 101的输出端电压 V。 ut _ tem 不会因为超 过警戒范围而导致变流器 101进入跳脱保护机制。

于第 5阶段, 输出端电压 V。 ut _ tem 大于 255伏特但小于警戒范围的下限 260伏 特。 此时, 判断单元 103判断计算出的阻抗 Z大于预设值, 并且输出电流 I。 ut 及 输出端电压 V。 ut _ tem 持续下降时, 判断单元 103判断第 5阶段为警告阶段。 接着, 判断单元 103将输出电流 I。 ut 与电流门限值比较及将输出端电压 V。 ut _ tem 与警戒范 围的下限 260伏特做比较。 当判断单元 103判断输出电流 I。 ut 小于电流门限值及 输出端电压 V。 ut _ tem 小于警戒范围的下限 260伏特时,传送调整信号 102至控制单 元 107。 控制单元 107根据调整信号 102控制变流器 101, 此时输出电流 I。 ut 的调 整目标恢复为尽可能获取最多的再生能源。

于第 6阶段, 输出端电压 V。 ut _ tem 位于 240伏特与 255伏特之间。判断单元 103 判断计算出的阻抗 Z未大于预设值时,判断单元 103判断输出端电压 。^^^为正 常电压。 因此, 判断单元 103不使控制单元 107调整输出电流 I。 ut , 但仍持续保 持检测阻抗 Z、 输出电流 I。 ut 及输出端电压 V。 ut _ tem 的上升状况。

于另一实施例中, 变流器 101将电能 E转换为输出电流 I。 ut 以产生输出端电 压 V。 ut _ tem 。判断单元 103根据输出端电 ffiV。 ut _ tem 与至少一警戒范围的下限比较, 计算出至少一个判断值, 并产生调整信号 102, 使控制单元 107依序调整输出电 流 lout。

举例而言, 当输出端电压 v。 ut _ tem 超过此至少一警戒范围的下限时, 判断单 元 103产生降低输出电流 I。 ut —级的调整信号 102,随着输出端电压 。^^^继续增 加, 控制单元 107持续接收降低输出电流 I。 ut 的调整信号 102, 直到输出端电压 V。 ut _ tem 不再增加或是不超过此至少一警戒范围的 下限。

本发明的一实施例为一种变流装置的控制方法 300, 其流程图描绘于图 3 中。应了解到, 本实施方式中所提及的控制方法的歩骤, 除特别叙明其顺序者 外, 均可依实际需要调整其前后顺序, 甚至可同时或部分同时执行, 且此实施 方式可通过上述的各个变流装置的实施例来实 现。

于歩骤 S301中, 转换一电能为一输出电流以产生一输出端电压 。接着, 于 歩骤 S303中, 当输出端电压随着输出电流的升高而升高且进 入一警戒范围时, 控制变流器降低输出电流或者维持当下的输出 电流以避免输出端电压继续升 高而超过一电压门限值而造成变流器进入一跳 脱保护机制。

本发明的一实施例为一种变流装置的控制方法 400, 其流程图描绘于图 4 中。

首先, 执行歩骤 S401 , 转换一电能为一输出电流以产生一输出端电压 。接 着, 执行歩骤 S403 , 对输出电流在多个时间点进行取样。 于歩骤 S405中, 当输 出电流在多个取样时间持续上升, 且输出端电压大于警戒范围的下限时,通过 减少电能的接收量以减少输出电流或者通过维 持电能的接收量以维持当前的 输出电流。于歩骤 S407中, 当输出端电压小于警戒范围的下限时, 通过增加电 能的接收量以增加输出电流。

本发明的一实施例为一种变流装置的控制方法 500, 其流程图描绘于图 5 中。

首先, 执行歩骤 S501 , 转换一电能为一输出电流以产生一输出端电压 。接 着, 执行歩骤 S503 , 对输出电流在多个时间点进行取样。 于歩骤 S505中, 当输 出电流在多个取样时间持续下降, 且输出端电压大于警戒范围的下限时,通过 增加电能的接收量以维持当前的输出电流。于 歩骤 S507中, 当输出端电压小于 警戒范围的下限时, 通过增加电能的接收量以增加输出电流。

本发明的一实施例为一种变流装置的控制方法 600, 其流程图描绘于图 6 中。

首先, 执行歩骤 S601 , 转换一电能为一输出电流以产生一输出端电压 。接 着, 执行歩骤 S603 , 对输出电流在多个时间点进行取样。 于歩骤 S605中, 当输 出端电压在多个取样时间持续上升, 且输出端电压大于警戒范围的下限时,通 过减少电能的接收量以减少输出电流或者通过 维持电能的接收量以维持当前 的输出电流。于歩骤 S607中, 当输出端电压小于警戒范围的下限时, 通过增加 电能的接收量以增加输出电流。

本发明的一实施例为一种变流装置的控制方法 700, 其流程图描绘于图 7 中。

首先, 执行歩骤 S701 , 转换一电能为一输出电流以产生一输出端电压 。接 着, 执行歩骤 S703 , 对输出电流在多个时间点进行取样。 于歩骤 S705中, 当输 出端电压在多个取样时间持续下降, 且输出端电压大于警戒范围的下限时,通 过增加电能的接收量以维持当前的输出电流。 于歩骤 S707中, 当输出端电压小 于警戒范围的下限时, 通过增加电能的接收量以增加输出电流。

除此之外, 上述实施例的控制方法 300、 400、 500、 600、 700亦能执行上 述实施例的变流装置 100、 200所描述的所有操作及功能, 本领域技术人员可直 接了解其运作, 故在此不再赘述。

由上述各实施例的说明可知, 通过本发明的变流装置及其控制方法, 可避 免变流器因线阻的电压差效应而交替地操作于 正常供电以及跳脱保护机制这 两个模式之间,通过控制器控制变流器的输出 电流, 以避免输出端电压上升且 超过警戒范围, 更避免变流器进入跳脱保护机制。 当输出端电压上升且进入警 戒范围时, 控制器会维持、 增加或减少接收自可再生能源输出的电流量, 相对 应地可维持、 增加或减少变流器的输出电流。据此, 可有效的保持变流器产生 的电流品质, 更避免可再生能源系统的发电损失。

虽然本案已以实施例揭露如上, 然其并非用以限定本案, 任何本领域技术 人员, 在不脱离本案的精神和范围内, 当可作各种的更动与润饰, 因此本案的 保护范围当以权利要求书为准。