饋信號的控制裝置，其輸出電流或有功 功率隨著電網(wǎng)頻率的變動相應(yīng)地發(fā)生了波動。例如，輸出有功功率P隨著電網(wǎng)頻率Wg的 跳變產(chǎn)生了相應(yīng)的上下跳變；而對于圖6(b)引入頻率前饋信號的控制裝置（即圖5的實施 例加入頻率前饋信號COffd),雖然電網(wǎng)頻率COg發(fā)生了跳變，但輸出有功功率P相比較于圖 6(a)基本沒有跳變。有鑒于此，在有功功率控制單元中加入頻率前饋信號，可使得逆變器 的輸出電流或有功功率不受電網(wǎng)電壓頻率變動的影響，仍能很好的追蹤功率指令，進(jìn)而使 Demand控制模式對電網(wǎng)電壓頻率的波動具有很好的魯棒性。
[0077] 再次參照圖5,本發(fā)明還掲露了一種有功功率控制電路。該有功功率控制電路包括 一驅(qū)動轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生單元121、一第一疊加單元122、一第一積分單元l/(Js)、一第二調(diào)節(jié)單元 126和一第二積分單元1/s。驅(qū)動轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生單元121用W接收一有功功率設(shè)定信號Pset,并 將該有功功率設(shè)定信號Pset除W-角頻率信號W產(chǎn)生一轉(zhuǎn)矩指令信號Tm。第一疊加 單元122用W接收該轉(zhuǎn)矩指令信號Tm、一轉(zhuǎn)矩信號Te及一轉(zhuǎn)矩校正信號AT, W產(chǎn)生一加 速度信號Sa。第一積分單元1/ (Js)用W接收該加速度信號Sa W產(chǎn)生一第一頻率控制信號 ?1。第二調(diào)節(jié)單元126用W接收一頻率前饋信號COffd，并根據(jù)該頻率前饋信號COffd和 該第一頻率控制信號《1，輸出一反映逆變器輸出電壓頻率的控制信號《e。第二積分單元 1/s用W接收該反映逆變器輸出電壓頻率的控制信號W產(chǎn)生反映該逆變器輸出電壓相 位的角度控制信號0 6。
[0078] 圖7是依照本發(fā)明另一實施例繪示一種如圖1所示的逆變器控制裝置100的詳細(xì) 電路示意圖。相較于圖2所示的逆變器控制裝置100a，在此的逆變器控制裝置IOOd的無功 功率控制單元140還包含第H調(diào)節(jié)單元144,此第H調(diào)節(jié)單元144用W接收電壓前饋信號 Vffd,并根據(jù)電壓前饋信號Vffd和無功功率偏差信號，W調(diào)節(jié)反映逆變器輸出電壓幅值的 控制信號E。
[0079] 圖8(a)和圖8(b)分別示出當(dāng)電網(wǎng)電壓的幅值發(fā)生波動時，未設(shè)置電壓前饋單元 與設(shè)有電壓前饋單元時的逆變器無功功率的動態(tài)相應(yīng)曲線示意圖。無功功率控制單元處于 Demand (Demand化eration Mode)模式時，通常要求裝置能穩(wěn)定追蹤上位控制系統(tǒng)下達(dá)的 無功功率指令。但是，當(dāng)電網(wǎng)電壓的幅值發(fā)生變動時，現(xiàn)有的控制裝置輸出的電流或無功功 率將會偏離其指令，甚至造成逆變器超載或過流故障停機。在上述圖7的實施例中，在無功 功率控制單元中引入電壓前饋信號Vffd,能夠使Demand控制模式對電網(wǎng)電壓幅值的波動 具有很好的魯棒性（或稱為穩(wěn)定性）。圖8 (a)和圖8化）為逆變器輸出電流及無功功率在 電網(wǎng)電壓幅值變動時的動態(tài)回應(yīng)，此時類比電網(wǎng)的電壓幅值分別階躍10V，對于圖8(a)未 引入電壓前饋信號的控制裝置，其輸出電流或無功功率隨著電網(wǎng)電壓幅值的變動相應(yīng)地發(fā) 生了波動，如圖8 (a)，輸出無功功率Q隨著電網(wǎng)電壓的跳變產(chǎn)生了相應(yīng)的上下跳變；而對于 第8(b)圖引入電壓前饋信號的控制裝置（即圖7的實施例加入電壓前饋信號Vffd)，雖然 電網(wǎng)電壓的幅值發(fā)生了跳變，但輸出無功功率Q相比較于第8(a)圖基本沒有跳變。有鑒于 此，在無功功率控制單元中加入電壓前饋信號，可使得逆變器的輸出電流或無功功率不受 電網(wǎng)電壓幅值變動的影響，仍能很好的追蹤功率指令，進(jìn)而使Demand控制模式對電網(wǎng)電壓 幅值的波動具有很好的魯棒性。
[0080] 再次參照圖7,本發(fā)明還掲露了一種無功功率控制電路。該無功功率控制電路包括 一無功偏差產(chǎn)生單元142、一電壓調(diào)節(jié)單元1/化S)和一第四調(diào)節(jié)單元144。無功偏差產(chǎn)生 單元142用W接收一無功功率設(shè)定信號Qset、一反映逆變器無功功率的信號Q及一反映無 功功率校正信號的信號AT, W產(chǎn)生一無功功率偏差信號。電壓調(diào)節(jié)單元1/化S)用W接收 該無功功率偏差信號W產(chǎn)生反映逆變器輸出電壓幅值的一第一幅值控制信號El。第四調(diào)節(jié) 單元144用W接收一電壓前饋信號Vffd和該第一幅值控制信號El，輸出反映該逆變器輸出 電壓幅值的電壓幅值控制信號E。
[0081] 圖9是依照本發(fā)明再一實施例繪示一種如圖1所示的逆變器控制裝置100的詳細(xì) 電路示意圖。需說明的是，圖9所示的逆變器控制裝置IOOe是將圖3、圖5及圖7所示的逆 變器控制裝置10化~IOOd進(jìn)行整合。詳細(xì)而言，圖9的逆變器控制裝置IOOe是將圖3的 前饋計算單元Gc技術(shù)、圖5的頻率前饋信號《 ffd技術(shù)及圖7的電壓前饋信號Vffd技術(shù) 進(jìn)行整合，圖9的逆變器控制裝置IOOe的操作方式已掲露于圖3~圖8(b)的說明中，在此 不作賞述。再者，本發(fā)明并不W圖9所示的逆變器控制裝置IOOe為限，其僅用W例示性地 說明圖3、圖5及圖7的各種前饋技術(shù)的全體整合模式。于實現(xiàn)本發(fā)明時，可依照實際需求 朗尋圖3、圖5及圖7的各種前饋技術(shù)的其中兩者進(jìn)行整合，例如將圖3的前饋計算單元Gc 技術(shù)及圖5的頻率前饋信號《 ffd技術(shù)進(jìn)行整合，或者將圖3的前饋計算單元Gc技術(shù)及圖 7的電壓前饋信號Vffd技術(shù)進(jìn)行整合，抑或?qū)D5的頻率前饋信號COffd技術(shù)及圖7的電 壓前饋信號Vffd技術(shù)進(jìn)行整合。
[0082] 圖10是依照本發(fā)明又一實施例繪示一種如圖1所示的逆變器控制裝置100的詳 細(xì)電路示意圖。與圖2不同的是，該逆變器控制裝置100不需計算轉(zhuǎn)矩信號，而是直接采用 有功功率信號。對照圖1所述的實施例，在本實施例中，逆變器控制裝置IOOi的有功功率 控制單元120包含疊加單元122、第H積分單元1/化S)及第二積分單元1/s。上述疊加單 元122用W接收反映有功功率校正信號的信號A P、有功功率設(shè)定信號Pset及反映逆變器 有功功率的信號P W產(chǎn)生加速度信號Sa。第H積分單元1/化S)用W接收加速度信號Sa W 產(chǎn)生第H頻率控制信號《3。第二積分單元1/s用W接收第H頻率控制信號《3 W產(chǎn)生反 映逆變器輸出電壓相位的角度控制信號0 6。
[0083] 如圖10所示，逆變器控制裝置IOOi的第一校正信號提供單元110包含第一校正 信號產(chǎn)生單元112及比例單元m'。在此，m'為反映有功功率-輸出電壓頻率的下垂特性的 比例單元增益。較佳地，當(dāng)m'等于Dp* ?n，且H等于J*?n時，圖10與圖2的有功功率控 制單元是等效的。上述第一校正信號產(chǎn)生單元112用W接收第H頻率控制信號《3 W及頻 率設(shè)定信號Wset W產(chǎn)生頻率偏差信號ScL比例單元m'用W接收頻率偏差信號Sd W產(chǎn)生 反映有功功率校正信號的信號AP。
[0084] 圖11是依照本發(fā)明另一實施例繪示一種如圖1所示的逆變器控制裝置100的詳 細(xì)電路示意圖。相較于圖10所示的逆變器控制裝置IOOi,在此的逆變器控制裝置IOOj的 有功功率控制單元120還包含前饋計算單元Ge'及第六調(diào)節(jié)單元124。上述前饋計算單元 Ge'用W接收加速度信號Sa W產(chǎn)生頻率控制信號Sf。第六調(diào)節(jié)單元124用W接收頻率控 制信號Sf W及第H頻率控制信號《3 W產(chǎn)生反映逆變器輸出電壓頻率的控制信號《e。第 二積分單元1/s接收反映逆變器輸出電壓頻率的控制信號《 e W產(chǎn)生反映逆變器輸出電壓 相位的角度控制信號0 6。如前所述，在圖11所示的實施例中，有功功率控制單元120中引 入前饋計算單元Ge'，亦可讓用戶能夠獲得對下垂斜率和動態(tài)回應(yīng)的獨立控制。例如，不同 的m'參數(shù)設(shè)定下，輸出的有功功率追隨功率給定Pset的回應(yīng)時間可保持一致。
[0085] 再次參照圖11，本發(fā)明還掲露了一種有功功率控制電路120。該有功功率控制電 路包括一第一疊加單元122、一第一積分單元1/化S)、一前饋計算單元Gc'、一第一調(diào)節(jié)單 元124和一第二積分單元1/s。第一疊加單元122用W接收有功功率設(shè)定信號Pset、有功 功率校正信號A P及有功功率信號P，W產(chǎn)生一加速度信號Sa。第一積分單元1/化S)用W 接收該加速度信號Sa W產(chǎn)生一第H頻率控制信號《3。前饋計算單元Gc用W接收該加速 度信號Sa W產(chǎn)生一第二頻率控制信號Sf。第一調(diào)節(jié)單元124用W接收該第H頻率控制信 號《3和該第二頻率控制信號Sf W產(chǎn)生一反映逆變器輸出電壓頻率的控制信號《e。第二 積分單元1/s用W接收該反映逆變器輸出電壓頻率的控制信號W產(chǎn)生反映該逆變器輸 出電壓相位的角度控制信號0 6。相較于圖3,圖12的有功功率控制電路無需將有功功率 相關(guān)的設(shè)定信號和校正信號進(jìn)行驅(qū)動轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換，而是直接透過第一疊加單元122接收有功 功率設(shè)定信號Pset、有功功率校正信號AP及有功功率信號P從而產(chǎn)生加速度信號Sa。
[0086] 圖12是依照本發(fā)明再一實施例繪示一種如圖1所示的逆變器控制裝置100的詳 細(xì)電路示意圖。相較于圖10所示的逆變器控制裝置IOOi,在此的逆變器控制裝置IOOk的 有功功率控制單元120還包含第走調(diào)節(jié)單元126。前述第走調(diào)節(jié)單元126用W接收頻率前 饋信號COffd，并根據(jù)頻率前饋信號COffd和第H頻率控制信號《3 W輸出反映逆變器輸 出電壓頻率的控制信號《e。第二積分單元1/s接收反映逆變器輸出電壓頻率的控制信號 ?e W產(chǎn)生反映逆變器輸出電壓相位的角度控制信號0 6。如前所述，在圖12所示的實施 例中，有功功率控制單元中加入頻率前饋信號Wffd,可使得逆變器的輸出電流或有功功率 不受電網(wǎng)電壓頻率變動的影響，仍能很好的追蹤功率指令，進(jìn)而使Demand控制模式對電網(wǎng) 電壓頻率的波動具有很好的魯棒性。類似于圖11，在該實施例中，有功功率控制電路120中 的第一疊加單元122直接接收有功功率設(shè)定信號Pset、有功功率校正信號AP及有功功率 信號P，從而產(chǎn)生一加速度信號Sa,而無需進(jìn)行驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的中間變換。
[0087] 圖13是依照本發(fā)明又一實施例繪示一種如圖1所示的逆變器控制裝置100的詳 細(xì)電路示意圖。需說明的是，圖13所示的逆變器控制裝置1001是將圖11~圖12所示的 逆變器控制裝置IOOj~IOOk進(jìn)行整合。詳細(xì)而言，圖13的逆變器控制裝置1001是將圖 11的前饋計算單元Ge'技術(shù)及圖12的頻率前饋信號COffd技術(shù)進(jìn)行整合，圖13的逆變器 控制裝置1001的操作方式已掲露于圖11~圖12的說明中，在此不作賞述。
[0088] 圖14是依照本發(fā)明另一實施例繪示一種如圖1所示的逆變器控制裝置100的詳 細(xì)電路示意圖。相較于圖13所示的逆變器控制裝置1001，在此的逆變器控制裝置IOOm的 無功功率控制單元140的無功偏差產(chǎn)生單元142及電壓調(diào)節(jié)單元1/化S)之外，還包含第H 調(diào)節(jié)單元144。上述無功偏差產(chǎn)生單元142用W接收無功功率設(shè)定信號Qset、反映逆變器 無功功率的信號Q及反映無功功率校正信號的信號AQ, W產(chǎn)生無功功率偏差信號。電壓調(diào) 節(jié)單元1/化S)用W接收無功功率偏差信號W產(chǎn)生反映逆變器輸出電壓幅值的第一幅值控 制信號。第四調(diào)節(jié)單元144用W接收電壓前饋信號Vffd，并根據(jù)電壓前饋信號Vffd和來自 電壓調(diào)節(jié)單元1/化S)的第一幅值控制信號，輸出電壓幅值控制信號E。
[0089] 圖15是依照本發(fā)明再一實施例繪示一種逆變器控制裝置10化的示意圖。如圖所 示，逆變器控制裝置1〇化包含有功功率控制單元120、校正信號提供單元130、無功功率控 制單元140及處理單元150。此外，有功功率控制單元120包含疊加單元122、比例單元m、 濾波單元、調(diào)節(jié)單元126及積分單元1/s。在一實施例中，上述濾波單元可為低通濾波器1/ (T fS + 1)，且低通濾波器的時間常數(shù)為T f。
[0090] 于操作上，疊加單元122用W接收有功功率設(shè)定信號Pset及反映逆變器有功功率 的信號P W產(chǎn)生加速度信號。比例單元m具有用W反映逆變器有功功率下垂特性的第一比 例增益，比例單元m用W接收加速度信號，并輸出與所述加速度信號相對應(yīng)的頻率信號。低 通濾波器1/( T fS+1)與比例單元m串接并用W將所述頻率信號進(jìn)行濾波處理，得到第一頻 率控制信號。調(diào)節(jié)單元126用W接收第一頻率控制信號和頻率設(shè)定信號《 set W產(chǎn)生第二 頻率控制信號《e。積分單元1/s用W接收第二頻率控制信號CO e W產(chǎn)生反映逆變器輸出 電壓相位的角度控制信號0 6。
[0091] 此外，校正信號提供單元130用W接收電壓設(shè)定信號Vset,并提供反映無功功率 校正信號的信號A Q。無功功率控制單元140用W接收反映無功功率校正信號的信號A Q、 無功功率設(shè)定信號Qset及反映逆變器無功功率的信號Q，W產(chǎn)生反映逆變器輸出電壓幅值 的控制信號E。處理單元150禪接至有功功率控制單元120與無功功率控制單元140,此處 理單元150用W接收反映逆變器輸出電流的反饋信號io、反映逆變器輸出電壓的反饋信號 VO、反映逆變器輸出電壓相位的角度控制信號0 e、反映逆變器輸出電壓幅值的控制信號 E，W產(chǎn)生反映逆變器有功功率的信號P、反映逆變器無功功率的信號Q W及電壓指令信號 OUT。需說明的是，圖15的逆變器控制裝置10化的第一選擇單元160、第二選擇單元170、 校正信號提供單元130及無功功率控制單元140的內(nèi)部配置及其操作方式，皆類似于圖2 的逆變器控制裝置100a，為使本發(fā)明說明簡潔，在此不作賞述。
[0092] 圖16是依照本發(fā)明又一實施例繪示一種逆變器控制裝置IOOo的示意圖。如圖所 示，逆變器控制裝置IOOo包含頻率設(shè)定信號產(chǎn)生單元110、有功功率控制單元1