说明了一种用于操作变换器电路的方法，其中所述变换器电路具有带有多个可驱动的功率半导体开关的变换器单元(1)和连接在所述变换器单元(1)的各个相端子(2)上的LCL滤波器(3)，其中借助由磁滞有功功率值(dp)、磁滞无功功率值(dQ)和所选通量区(θn)形成的驱动信号(S)来驱动变换器单元(1)的可驱动的功率半导体开关。借助第一磁滞调节器(16)由有功功率差值(Pdiff)形成磁滞有功功率值(dp)。所述有功功率差值(Pdiff)由从参考有功功率值(Pref)减去所估计的有功功率值(P)和衰减有功功率值(Pd)而形成，其中，所述LCL滤波器(3)的滤波电容电流的空间向量变换的α分量(iCfα)与相端子电流的空间向量变换的α分量(ifiα)的乘积，加上所述LCL滤波器(3)的滤波电容电流的空间向量变换的β分量(iCfβ)与相端子电流的空间向量变换的β分量(ifiβ)的乘积，再以可调整的衰减因子(kd)加权，由此形成所述衰减有功功率值(Pd)。此外，借助第二磁滞调节器(17)由无功功率差值(Qdiff)形成所述磁滞无功功率值(dQ)，其中由从参考无功功率值(Qref)减去所估计的无功功率值(Q)和衰减无功功率值(Qd)而形成所述无功功率差值(Qdiff)，其中，所述LCL滤波器(3)的滤波电容电流的空间向量变换的β分量(iCfβ)与相端子电流的空间向量变换的α分量(ifiα)的乘积，减去所述LCL滤波器(3)的滤波电容电流的空间向量变换的α分量(iCfα)与相端子电流的空间向量变换的β分量(ifiβ)的乘积，再以可调整的衰减因子(kd)加权，由此形成衰减有功功率值(Qd)。此外还说明了一种用于实施该方法的装置。
1.一种用于操作变换器电路的方法，其中所述变换器电路具有带有多个可驱动的功率半导体开关的变换器单元(1)和连接在所述变换器单元(1)的各个相端子(2)上的LCL滤波器(3)，其中借助由磁滞有功功率值(dp)、磁滞无功功率值(dQ)和所选导通角(θn)形成的驱动信号(S)来驱动所述可驱动的功率半导体开关，
借助第一磁滞调节器(16)由有功功率差值(Pdiff)形成所述磁滞有功功率值(dp)，所述有功功率差值(Pdiff)由从参考有功功率值(Pref)减去所估计的有功功率值P和衰减有功功率值(Pd)而形成，其中，所述LCL滤波器(3)的滤波电容电流的空间向量变换的α分量iCfα与相端子电流的空间向量变换的α分量ifiα的乘积，加上所述LCL滤波器(3)的滤波电容电流的空间向量变换的β分量iCfβ与相端子电流的空间向量变换的β分量ifiβ的乘积，再以可调整的衰减因子Kd加权，由此形成所述衰减有功功率值(Pd)，借助第二磁滞调节器(17)由无功功率差值(Qdiff)形成所述磁滞无功功率值(dQ)，由从参考无功功率值(Qref)减去所估计的无功功率值Q和衰减无功功率值(Qd)而形成所述无功功率差值(Qdiff)，其中，所述LCL滤波器(3)的滤波电容电流的空间向量变换的β分量iCfβ与相端子电流的空间向量变换的α分量ifiα的乘积，减去所述LCL滤波器(3)的滤波电容电流的空间向量变换的α分量iCfα与相端子电流的空间向量变换的β分量ifiβ的乘积，再以可调整的衰减因子Kd加权，由此形成所述衰减无功功率值(Qd)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述所估计的有功功率值P和所
述所估计的无功功率值Q分别根据公式P＝ω·(ψLα·ifgβ-ψLβ·ifgα)和Q＝ω·(ψLα·ifgα+ψLβ·ifgβ)由滤波器输出电流的空间向量变换的α分量ifgα、滤波器输出电流的空间向量变换的β分量ifgβ、滤波器输出通量的空间向量变换的α分量ψLα＝ψcfα-Lfgifgα和滤波器输出通量的空间向量变换的β分量ψLβ＝ψcfβ-Lfgifgβ形成，其中ψcfα为所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的α分量，ψcfβ为所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的β分量，Lfg为每个LCL滤波器(3)的第二滤波电感，且ψCfα＝∫uCαdt-Lfiifiα，ψCfβ＝∫uCβdt-Lfiifiβ，Lfi为每个LCL滤波器(3)的第一滤波电感，uCα是所述变换器单元(1)的相端子电压的α分量，uCβ是所述变换器单元(1)的相端子电压的β分量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述滤波器输出通量的空间向量变换的α分量ψLα由所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的α分量ψCfα和滤波器输出电流的空间向量变换的α分量ifgα形成，并且所述滤波器输出通量的空间向量变换的β分量ψLβ由所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的β分量ψCfβ和滤波器输出电流的空间向量变换的β分量ifgβ形成。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的α分量ψCfα由连接到所述变换器单元(1)的电容性储能器(19)的当前的直流电压值(udc)、所述驱动信号(S)和所述相端子电流的空间向量变换的α分量ifiα形成，并且所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的β分量ψCfβ由连接到所述变换器单元(1)的所述电容性储能器(19)的当前的直流电压值(udc)、所述驱动信号(S)和所述相端子电流的空间向量变换的β分量ifiβ形成。
5.根据权利要求3或者4所述的方法，其特征在于，为了形成所述无功功率差值
(Qdiff)，另外增加补偿无功功率值(Qcomp)，其中所述补偿无功功率值(Qcomp)通过所估计的滤波电容无功功率值QCf的低通滤波形成，所估计的滤波电容无功功率值QCf由所述滤波电容电流的空间向量变换的α分量iCfα、所述滤波电容电流的空间向量变换的β分量iCfβ、所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的α分量ψCfα和所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的β分量ψCfβ根据公式QCf＝ω·(ψCfα·iCfα+ψCfβ·iCfβ)形成。
6.根据权利要求3或者4所述的方法，其特征在于，为了形成所述有功功率差值
(Pdiff)，另外增加至少一个与所述滤波器输出电流(ifg1、ifg2、ifg3)的基波有关的补偿谐波有功功率值Ph，并且
为了形成所述无功功率差值(Qdiff)，另外增加至少一个与所述滤波器输出电流(ifg1、ifg2、ifg3)的基波有关的补偿谐波无功功率值Qh，其中所述补偿谐波有功功率值Ph和所述补偿谐波无功功率值Qh分别根据公式Ph＝＊ ＊ ＊ ＊
ω·(ψLα·i hβ-ψLβ·i hα)和Qh＝ω·(ψLα·i hα+ψLβ·i hβ)由参考滤波器输＊
出电流的第h次谐波的空间向量变换的α分量i hα、参考滤波器输出电流的第h次谐波＊
的空间向量变换的β分量i hβ、所述滤波器输出通量的空间向量变换的α分量ψLα、所＊ ＊
述滤波器输出通量的空间向量变换的β分量ψLβ形成，其中i hα和i hβ分别通过滤波器输出电流的希望选择的第h次谐波的Park-Clarke变换 的d分量和q分量根据比例积分特征分别调节到所属的可预先给定的参考值i＊hd和i＊hq上并且进行Park-Clarke逆变换来确定，并且ω与基波角ωt相关。
7.一种用于实施用于操作变换器电路的方法的装置，其中所述变换器电路具有带有多个可驱动的功率半导体开关的变换器单元(1)和连接在所述变换器单元(1)的各个相端子(2)上的LCL滤波器(3)，具有用于产生磁滞有功功率值(dp)、磁滞无功功率值(dQ)和所选导通角(θn)的调节设备(4)，所述调节设备(4)通过用于形成驱动信号(S)的驱动电路(5)与所述可驱动的功率半导体开关相连，其特征在于，所述调节设备(4)包括：
第一计算单元(6)，用于形成所述磁滞有功功率值(dp)、所述磁滞无功功率值(dQ)和所述所选导通角(θn)，其中所述第一计算单元(6)具有用于由有功功率差值(Pdiff)形成所述磁滞有功功率值(dP)的第一磁滞调节器(16)、用于由无功功率差值(Qdiff)形成所述磁滞无功功率值(dQ)的第二磁滞调节器(17)和用于形成所述所选导通角(θn)的向量分配器(18)，第一加法器(7)，用于由从参考有功功率值(Pref)减去所估计的有功功率值P和衰减有功功率值(Pd)而形成有功功率差值(Pdiff)，第二加法器(8)，用于由从参考无功功率值(Qref)减去所估计的无功功率值Q和衰减无功功率值(Qd)而形成无功功率差值(Qdiff)，第二计算单元(9)，用于形成衰减有功功率值(Pd)和衰减无功功率值(Qd)，其中，所述LCL滤波器(3)的滤波电容电流的空间向量变换的α分量iCfα与相端子电流的空间向量变换的α分量ifiα的乘积，加上所述LCL滤波器(3)的滤波电容电流的空间向量变换的β分量iCfβ与相端子电流的空间向量变换的β分量ifiβ的乘积，再以可调整的衰减因子Kd加权，由此形成所述衰减有功功率值(Pd)，并且所述LCL滤波器(3)的滤波电容电流的空间向量变换的β分量iCfβ与相端子电流的空间向量变换的α分量ifiα的乘积，减去所述LCL滤波器(3)的滤波电容电流的空间向量变换的α分量iCfα与相端子电流的空间向量变换的β分量ifiβ的乘积，再以可调整的衰减因子Kd加权，由此形成所述衰减有功功率值(Qd)。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述调节设备(4)具有第三计算单元(10)，用于分别根据公式P＝ω·(ψLα·ifgβ-ψLβ·ifgα)和Q＝ω·(ψLα·ifgα+ψLβ·ifgβ)由滤波器输出电流的空间向量变换的α分量ifgα、滤波器输出电流的空间向量变换的β分量ifgβ、滤波器输出通量的空间向量变换的α分量ψLα＝ψCfα-Lfgifgα和滤波器输出通量的空间向量变换的β分量ψLβ＝ψCfβ-Lfgifgβ形成所述所估计的有功功率值P和所述所估计的无功功率值Q，其中ψcfα为所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的α分量，ψcfβ为所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的β分量，Lfg为每个LCL滤波器(3)的第二滤波电感，且ψCfα＝∫uCαdt-Lfiifiα，ψCfβ＝∫uCβdt-Lfiifiβ，Lfi为每个LCL滤波器(3)的第一滤波电感，uCα是所述变换器单元(1)的相端子电压的α分量，uCβ是所述变换器单元(1)的相端子电压的β分量。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述调节设备(4)具有第四计算单元(11)，用于形成所述滤波器输出通量的空间向量变换的α分量ψLα和滤波器输出通量的空间向量变换的β分量ψLβ，其中所述滤波器输出通量的空间向量变换的α分量ψLα由所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的α分量ψCfα和滤波器输出电流的空间向量变换的α分量ifgα形成，并且所述滤波器输出通量的空间向量变换的β分量ψLβ由所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的β分量ψCfβ和滤波器输出电流的空间向量变换的β分量ifgβ形成。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述调节设备(4)具有第五计算单元(12)，用于形成所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的α分量ψCfα和所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的β分量ψCfβ，其中所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的α分量ψCfα由连接到所述变换器单元(1)的电容性储能器(19)的当前的直流电压值(udc)、所述驱动信号(S)和所述相端子电流的空间向量变换的α分量ifiα形成，并且所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的β分量ψCfβ由连接到所述变换器单元(1)的所述电容性储能器(19)的所述当前的直流电压值(udc)、所述驱动信号(S)和所述相端子电流的空间向量变换的β分量ifiβ形成。
11.根据权利要求9或者10所述的装置，其特征在于，补偿无功功率值(Qcomp)被另外提供给所述第二加法器(8)，用于形成所述无功功率差值(Qdiff)，其中所述补偿无功功率值(Qcomp)借助低通滤波器(15)通过所估计的滤波电容无功功率值QCf的低通滤波形成，所述调节设备(4)具有第六计算单元(13)，用于由所述滤波电容电流的空间向量变换的α分量iCfα、滤波电容电流的空间向量变换的β分量iCfβ、所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的α分量ψCfα和所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的β分量ψCfβ根据公式QCf＝ω·(ψCfα·iCfα+ψCfβ·iCfβ)形成所述所估计的滤波电容无功功率值QCf。
12.根据权利要求9或者10所述的装置，其特征在于，另外将至少一个与所述滤波器输出电流(ifg1、ifg2、ifg3)的基波有关的补偿谐波有功功率值Ph提供给所述第一加法器(7)，用于形成所述有功功率差值(Pdiff)，以及将至少一个与所述滤波器输出电流(ifg1、ifg2、ifg3)的基波有关的补偿谐波无功功率值Qh提供给第二加法器(8)，用于形成所述无功功率差值(Qdiff)，其中所述调节设备(4)具有第七计算单元(14)，用于分别根据公式Ph＝ω·(ψLα·i＊ ＊ ＊ ＊
hβ-ψLβ·i hα)和Qh＝ω·(ψLα·i hα+ψLβ·i hβ)由参考滤波器输出电流的第h次＊
谐波的空间向量变换的α分量i hα、参考滤波器输出电流的第h次谐波的空间向量变换的＊
β分量i hβ、所述滤波器输出通量的空间向量变换的α分量ψLα、所述滤波器输出通量的空间向量变换的β分量ψLβ形成所述补偿谐波有功功率值Ph和所述补偿谐波无功功率值＊ ＊Qh，其中i hα和i hβ分别通过滤波器输出电流的希望选择的第h次谐波的Park-Clarke变换 的d分量和q分量根据比例积分特征分别调节到所属的可预先给定的参考值i＊hd和i＊hq上并且进行Park-Clarke逆变换来确定，并且ω与基波角ωt相关。
用于操作变换器电路的方法以及用于实施该方法的装置
技术领域
[0001] 本发明涉及功率电子学领域。本发明基于根据独立权利要求的前序部分所述的用于操作变换器电路的方法以及用于实施该方法的装置。
[0002] 背景技术
[0003] 传统的变换器电路包括具有多个可驱动的功率半导体开关的变换器单元，这些功率半导体开关以已知的方式连接，用以切换至少两个开关电压电平。在变换器单元的各个相端子上连接有LCL滤波器。此外，电容性储能器与变换器单元相连，该储能器通常由一个或者多个电容器构成。为操作变换器电路设置有一装置，该装置具有调节设备，用于产生磁滞有功功率值(Hysteresewirkleistung)、磁滞无功功率值和所选的通量区(Flusssektor)，该调节设备通过驱动电路与可驱动的功率半导体开关相连，用于形成由磁滞有功功率值、磁滞无功功率值和所选导通角构成的驱动信号。因此，借助驱动信号来驱动功率半导体开关。
[0004] 上面提到的变换器电路的问题在于，由于LCL滤波器的谐振，LCL滤波器会造成滤波器输出电流和滤波器输出电压中的持久的失真，即不希望的波动，如根据图3在滤波器输出电流的常见时间曲线中所示的那样。在典型地连接到滤波器输出端上的交流电压电网中或者在连接到滤波器输出端上的电负载中，这种失真会导致损坏或者甚至损毁，因此是非常不希望的。
[0005] 发明内容
[0006] 因此，本发明的任务是说明一种操作变换器电路的方法，借助该方法可以有效地衰减由连接到变换器电路的LCL滤波器引起的、滤波器输出电流和滤波器输出电压中的失真。此外，本发明的任务是说明一种装置，利用该装置可以以特别简单的方式实施本方法。这些任务通过权利要求1或权利要求9所述的特征来解决。在从属权利要求中说明了本发明的一些有利的改进方案。
[0007] 变换器电路具有带有多个可驱动的功率半导体开关的变换器单元和连接在变换器单元的各个相端子上的LCL滤波器。在根据本发明的用于操作变换器电路的方法中，现在借助由磁滞有功功率值、磁滞无功功率值和所选导通角形成的驱动信号来驱动可驱动的功率半导体开关。根据本发明，借助第一磁滞调节器由有功功率差值形成磁滞有功功率值，并且所述有功功率差值由从参考有功功率值减去所估计的有功功率值和衰减有功功率值而形成，其中，LCL滤波器的滤波电容电流的空间向量变换的α分量与相端子电流的空间向量变换的α分量的乘积，加上LCL滤波器的滤波电容电流的空间向量变换的β分量与相端子电流的空间向量变换的β分量的乘积，再以可调整的衰减因子加权，由此形成衰减有功功率值。此外，磁滞无功功率值由无功功率差值借助第二磁滞调节器形成，并且所述无功功率差值由从参考无功功率值减去所估计的无功功率值和衰减无功功率值而形成，其中，LCL滤波器的滤波电容电流的空间向量变换的β分量与相端子电流的空间向量变换的α分量的乘积，减去LCL滤波器的滤波电容电流的空间向量变换的α分量与相端子电流的空间向量变换的β分量的乘积，再以可调整的衰减因子加权，由此形成衰减无功功率值。 [0008] 通过衰减有功功率值和衰减无功功率值，可以有利地有效衰减滤波器输出电流和滤波器输出电压中的失真，即不希望的波动，使得失真强烈地减小，并且理想情况下尽最大可能地予以抑制。根据本发明的另一优点在于，不必将分立、占地、费事地实现的并且由此更昂贵的衰减电阻器连接到相应的相端子上，以便能够有效的衰减不希望的失真。 [0009] 根据本发明的用于实施操作变换器电路的方法的装置具有用于产生磁滞有功功率值、磁滞无功功率值和所选导通角的调节设备，该调节设备通过用于形成驱动信号的驱动电路与可驱动的功率半导体开关相连。根据本发明，调节设备包括用于形成磁滞有功功率值、磁滞无功功率值和所选导通角的第一计算单元，其中第一计算单元具有用于由有功功率差值形成磁滞有功功率值的第一磁滞调节器、用于由无功功率差值形成磁滞无功功率值的第二磁滞调节器和用于形成所选导通角的向量分配器。此外，调节设备还包括：第一加法器，用于由从参考有功功率值减去所估计的有功功率值和衰减有功功率值而形成有功功率差值，以及第二加法器，用于由从参考无功功率值减去所估计的无功功率值和衰减无功功率值而形成无功功率差值。此外，调节设备还包括第二计算单元，用于形成衰减有功功率值和衰减无功功率值。其中，LCL滤波器的滤波电容电流的空间向量变换 的α分量与相端子电流的空间向量变换的α分量的乘积，加上LCL滤波器的滤波电容电流的空间向量变换的β分量与相端子电流的空间向量变换的β分量的乘积，再以可调整的衰减因子加权，由此形成衰减有功功率值。此外，LCL滤波器的滤波电容电流的空间向量变换的β分量与相端子电流的空间向量变换的α分量的乘积，减去LCL滤波器的滤波电容电流的空间向量变换的α分量与相端子电流的空间向量变换的β分量的乘积，再以可调整的衰减因子加权，由此形成衰减无功功率值。
[0010] 因此，可以非常简单且低成本地实现根据本发明的用于实施操作变换器电路的方法的装置，因为能够保持电路成本极低，并且此外只需要很小数量的部件用以构建。因此借助该装置可特别简单地实施根据本发明的方法。
[0011] 从以下结合附图对本发明的优选的实施例的详细说明中，本发明的这些以及进一步的目的、优点和特征将会变得明显。
[0012] 附图说明
[0013] 其中：
[0014] 图1示出了根据本发明的装置的一个实施例，用于实施根据本发明的操作变换器电路的方法；
[0015] 图2示出了第七计算单元的一个实施例；
[0016] 图3示出了滤波器输出电流的常见的时间曲线；以及
[0017] 图4示出了按照根据本发明的方法进行有效衰减时的滤波器输出电流的时间曲线。
[0018] 附图中所使用的参考标记及其意义总结性地列举在参考标记表中。基本上，在附图中相同的部分标有相同的参考标记。所描述的实施例对本发明的主题是示例性的而不具有限制作用。
[0019] 具体实施方式
[0020] 在图1中示出了根据本发明的装置的一个实施例，用于实施操作变换器的根据本发明的方法。根据图1，变换器电路具有带有多个可驱动的功率半导体开关的变换器单元1和连接在变换器单元1的各个相端子2上的LCL滤波器3。因此，每个LCL滤波器3具有第一滤波电感Lfi、第二滤波 电感Lfg以及滤波电容Cf，其中第一滤波电感Lfi与变换器单元1的所属相端子2、第二滤波电感Lfg和滤波电容Cf相连。此外，单个LCL滤波器3的滤波电容Cf彼此相连。作为例子，在图1中三相地实施变换器单元1。应提及的是，变换器单元1通常可以构造为与连接到变换器单元1的电容性储能器19的电压相关的、用于转换≥2个开关电压电平的任何变换器单元1(多电平变换器电路)，其中电容性储能器19由任意希望数量的电容构成，这些电容被连接，以便与适当设计的部分变换器电路匹配。 [0021] 在根据本发明的用于操作变换器电路的方法中，现在借助由磁滞有功功率值dp、磁滞无功功率值dQ和所选导通角θn形成的驱动信号S来驱动变换器单元1的可驱动的功率半导体开关。通常，分配表(look-up table)或者基于脉冲宽度调制的调制器用于形成驱动信号，其中在分配表中，磁滞有功功率值dp、磁滞无功功率值dQ和所选导通角θn被固定分配给相应的驱动信号S。根据本发明，借助第一磁滞调节器16由有功功率差值Pdiff形成磁滞有功功率值dp，如图1中所示。此外，有功功率差值Pdiff由从参考有功功率值Pref减去所估计的有功功率值P和衰减有功功率值Pd而形成，其中，LCL滤波器3的滤波电容电流的空间向量变换的α分量iCfα与相端子电流的空间向量变换的α分量ifiα的乘积，加上LCL滤波器3的滤波电容电流的空间向量变换的β分量iCfβ与相端子电流的空间向量变换的β分量ifiβ的乘积，再以可调整的衰减因子Kd加权，由此形成衰减有功功率值Pd，这具体地用以下公式加以说明。
[0022] Pd＝kd·(iCfα·ifiα+iCfβ·ifiβ)
[0023] 参考有功功率值Pref可以自由调整，并且是打算要在LCL滤波器3的输出端产生的功率的额定值。此外，借助第二磁滞调节器17由无功功率差值Qdiff形成磁滞无功功率值dQ，并且由从参考无功功率值Qref减去所估计的无功功率值Q和衰减无功功率值Qd而形成无功功率差值Qdiff，其中，LCL滤波器3的滤波电容电流的空间向量变换的β分量iCfβ与相端子电流的空间向量变换的α分量ifiα的乘积，减去LCL滤波器3的滤波电容电流的空间向量变换的α分量iCfα与相端子电流的空间向量变换的β分量ifiβ的乘积，再以可调整的衰减因子kd加权，由此形成衰减无功功率值Qd，这具体地用以下公式加以说明。 [0024] Qd＝kd·(iCfβ·ifiα-iCfα·ifiβ)
[0025] 参考无功功率值Qref可以自由地调整并且是打算要在LCL滤波器3的 输出端产生的无功功率的额定值。
[0026] 应提及的是，如下定义空间向量变换
[0027]
[0028] 其中 为复变量、xα为变量 的空间向量变换的α分量，并且xβ为变量 的空间向量变换的β分量。所有已提及的并且以下还将提及的量的空间向量变换根据上述公式产生。
[0029] 有利的是，通过衰减有功功率值Pd和衰减无功功率值Qd可以有效地衰减滤波器输出电流ifg1、ifg2、ifg3和滤波器输出电压中的失真，即不希望的波动，使得这种失真强烈地减小，并且在最好的情况下最大可能有效地得到抑制。此外，不必将分立、非常占地、费事地实现的且由此昂贵的衰减电阻器连接在相应的相端子2上，以便能够有效地衰减不希望的失真。
[0030] 对此根据图1，根据本发明的用于实施根据本发明的用于操作变换器电路的方法的装置具有用于产生磁滞有功功率值dp、磁滞无功功率值dQ和所选导通角θn的调节设备4，该调节设备通过用于形成驱动信号S的驱动电路5与可驱动的功率半导体开关相连。作为例子，驱动电路5具有分配表(look-up table)，其中磁滞有功功率值dp、磁滞无功功率值dQ和所选导通角θn被固定分配给相应的驱动信号S，或者具有基于脉冲宽度调制的调制器。根据本发明，调节设备4包括第一计算单元6，用于形成磁滞有功功率值dp、磁滞无功功率值dQ和所选导通角θn，其中第一计算单元6具有用于由有功功率差值Pdiff形成磁滞有功功率值dP的第一磁滞调节器16、用于由无功功率差值Qdiff形成磁滞无功功率值dQ的第二磁滞调节器17和用于形成所选导通角θn的向量分配器18。此外，调节设备4具有：
第一加法器7，用于由从参考有功功率值Pref减去所估计的有功功率值P和衰减有功功率值Pd而形成有功功率差值Pdiff；以及第二加法器8，用于由从参考无功功率值Qref减去所估计的无功功率值Q和衰减无功功率值Qd而形成无功功率差值Qdiff。此外，调节设备4还包括第二计算单元9，用于形成衰减有功功率值Pd和衰减无功功率值Qd，其中，LCL滤波器3的滤波电容电流的空间向量变换的α分量iCfα与相端子电流的空间向量变换的α分量ifiα的乘积，加上LCL滤波器3的滤波电容电流的空间向量变换的β分量iCfβ与相端子电流的空间向量变换的β分量ifiβ的乘积，再以可调整的 衰减因子kd加权，由此形成衰减有功功率值Pd，并且LCL滤波器3的滤波电容电流的空间向量变换的β分量iCfβ与相端子电流的空间向量变换的α分量ifiα的乘积，减去LCL滤波器3的滤波电容电流的空间向量变换的α分量iCfα与相端子电流的空间向量变换的β分量ifiβ的乘积，再以可调整的衰减因子kd加权，由此形成衰减无功功率值Qd。因此，根据本发明的实施用于操作变换器电路的方法的装置能够很简单和低成本地实施，因为电路成本可保持非常低并且此外只需要很小数量的部件用以构造。因此，借助该装置可以特别简单地实施根据本发明的方法。 [0031] 所估计的有功功率值P和所估计的无功功率值Q分别由滤波器输出电流的空间向量变换的α分量ifgα、滤波器输出电流的空间向量变换的β分量ifgβ、滤波器输出通量的空间向量变换的α分量ψLα和滤波器输出通量的空间向量变换的β分量ψLβ构成，这具体地用以下公式加以说明。
[0032] P＝ω·(ψLα·ifgβ-ψLβ·ifgα)
[0033] Q＝ω·(ψLα·ifgα+ψLβ·ifgβ)
[0034] 为了形成所估计的有功功率值P和所估计的无功功率值Q，根据图1，调节设备4具有第三计算单元10，借助第三计算单元分别根据上面提及的所属公式计算所估计的有功功率值P和所估计的无功功率值Q。
[0035] 滤波器输出通量的空间向量变换的α分量ψLα由所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的α分量ψCfα和滤波器输出电流的空间向量变换的α分量ifgα形成，这具体地用以下公式加以说明。
[0036] ψLα＝ψCfα-Lfg·ifgα
[0037] 此外，滤波器输出通量的空间向量变换的β分量ψLβ由所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的β分量ψCfβ和滤波器输出电流的空间向量变换的β分量ifgβ形成，这具体地用以下公式加以说明。
[0038] ψLβ＝ψCfβ-Lfg·ifgβ
[0039] 为了形成滤波器输出通量的空间向量变换的α分量ψLα和滤波器输出通量的空间向量变换的β分量ψLβ，根据图1调节设备4具有第四计算单元 11，借助第四计算单元分别按照所属的上述公式计算滤波器输出通量的空间向量变换的α分量ψLα和滤波器输出通量的空间向量变换的β分量ψLβ。
[0040] 滤波器输出电流的空间向量变换的α分量ifgα由相端子电流的空间向量变换的α分量ifiα和滤波电容电流的空间向量变换的α分量iCfα通过相加而形成，其中相端子电流的空间向量变换的α分量ifiα通过根据图1测量到的相端子电流ifi1、ifi2、ifi3的空间向量变换形成，滤波电容电流的空间向量变换的α分量iCfα通过根据图1测量到的滤波电容电流iCf1、iCf2、iCf3的空间向量变换形成。此外，滤波器输出电流的空间向量变换的β分量i fgβ由相端子电流的空间向量变换的β分量ifiβ和滤波电容电流的空间向量变换的β分量iCfβ通过相加而形成，其中相端子电流的空间向量变换的β分量ifiβ通过根据图1测量到的相端子电流ifi1、ifi2、ifi3的空间向量变换形成，滤波电容电流的空间向量变换的β分量iCfβ通过根据图1测量到的滤波电容电流iCf1、iCf2、iCf3的空间向量变换形成。因此可有利地省去滤波器输出电流ifg1、ifg2、ifg3的测量，由此简化了装置，因为不需要测量传感器，尤其是不需要电流转换器。应该提及的是，测量到的相端子电流ifi1、ifi2、ifi3和测量到的滤波电容电流iCf1、iCf2、iCf3以及其它被空间向量变换的变量的空间向量变换在(或者可以在)所属的计算单元9、10、13、14或者单独地在外部为此设置的空间向量变换单元中进行。
[0041] 所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的α分量ψCfα又由连接到变换器单元1的电容性储能器19的当前的直流电压值udc、驱动信号S和相端子电流的空间向量变换的α分量ifiα形成，具体地如以下公式所示，其中uCα是变换器1的相端子电压的α分量，由当前的直流电压值udc和驱动信号形成。
[0042] ψCfα＝∫uCαdt-Lli·ifiα
[0043] 相应地，所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的β分量ψCfβ又由连接到变换器单元1的电容性储能器19的当前的直流电压值udc、驱动信号S和相端子电流的空间向量变换的β分量ifiβ形成，具体地如以下公式所示，其中uCβα是变换器1的相端子电压的β分量，由当前的直流电压值udc和驱动信号形成。
[0044] ψCfβ＝∫uCβdt-Lfi·ifiβ
[0045] 为了形成所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的α分量ψCfα和所 估计的滤波器电容通量的空间向量变换的β分量ψCfβ，根据图1调节设备4具有第五计算单元12，借助第五计算单元分别根据所属的上述公式计算所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的α分量ψCfα和所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的β分量ψCfβ。 [0046] 为了形成已提及的无功功率差值Qdiff，另外增加补偿无功功率值Qcomβ，其中补偿无功功率值Qcomp通过所估计的滤波电容无功功率值QCf借助低通滤波器15的低通滤波形成。因此有利地避免了LCL滤波器3的不希望的无功功率成分、尤其是LCL滤波器3的滤波电容Cf的不希望的无功功率成分出现在LCL滤波器3的输出端上，使得能够保证在LCL滤波器3的输出端仅产生与所设置的参考无功功率值Qref相对应的无功功率值。根据图1另外将补偿无功功率值Qcomβ提供给第二加法器8。此外，所估计的滤波电容无功功率值QCf由滤波电容电流的空间向量变换的α分量iCfα、滤波电容电流的空间向量变换的β分量iCfβ、所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的α分量ψCfα和所估计的滤波器电容通量的空间向量变换的β分量ψCfβ形成，这具体地用以下公式加以说明。
[0047] QCf＝ω·(ψCfα·iCfα+ψCfβ·iCfβ)
[0048] 根据图1为了形成所估计的滤波电容无功功率值QCf，调节设备4具有第六计算单元13，借助第六计算单元根据上述公式计算所估计的滤波电容无功功率值QCf。 [0049] 为了形成已提及的有功功率差值Pdiff，另外增加至少一个与滤波器输出电流ifg1、ifg2、ifg3的基波有关的补偿谐波有功功率值Ph。此外，为了形成已述及的无功功率差值Qdiff，另外增加至少一个与滤波器输出电流ifg1、ifg2、ifg3的基波有关的补偿谐波无功功率值Qh。根据图1，另外将补偿谐波有功功率值Ph提供给第一加法器7，用于形成有功功率差值Pdiff。
此外根据图1，将补偿谐波无功功率值Qh提供给第一加法器7，用于形成无功功率差值Qdiff。
补偿谐波有功功率值Ph和补偿谐波无功功率值Qh分别由滤波器输出电流的空间向量变换的α分量ifgα、滤波器输出电流的空间向量变换的β分量ifgβ、滤波器输出通量的空间向量变换的α分量ψLα、滤波器输出通量的空间向量变换的β分量ψLβ和与滤波器输出电流ifg1、ifg2、ifg3的基波有关的基波角ωt形成。根据图1，基波角ωt由锁相环(Phase locked loop，缩写：PLL)提供给计算单元9、10、13、14和向量分配器18。根据图1，调节设备4具有第七计算单元14，用于形成补偿谐波有功功率值 Ph和补偿谐波无功功率值Qh，其中在图2中示出了第七计算单元14的实施例。增加或者应用至少一个用于形成有功功率差值Pdiff的补偿谐波有功功率值Ph和至少一个用于形成无功功率差值Qdiff的补偿谐波无功功率差值Qh，有利地引起谐波的有效减小，并且由此总体上引起减小谐波的进一步改进。 [0050] 根据图2，首先由提供的滤波器输出电流ifg1、ifg2、ifg3通过空间向量变换来形成滤波器输出电流的空间向量变换的α分量ifgα和滤波器输出电流的空间向量变换的β分量ifgβ。接着，对滤波器输出电流的空间向量变换的α分量ifgα和滤波器输出电流的空间向量变换的β分量ifgβ进行Park-Clarke变换、低通滤波，并且输出滤波器输出电流的至少一个希望选择的谐波的Park-Clarke变换的d分量和q分量ihd、ihq，其与滤波器输出电流ifg1、ifg2、ifg3的基波有关。下标h表示这些和以下述及的变量的第h次谐波，其中h＝1、
2、3、...。
[0051] Park-Clarke变换通常定义为
[0052]
[0053] 其中 为复变量，xd为变量 的Park-Clarke变换的d分量，xq为变量 的Park-clarke变换的q分量。有利的是，在Park-Clarke变换中，不仅变换复变量 的基波，而且变换复变量 的所有出现的谐波。根据图2，滤波器输出电流的希望选择的第h次谐波的Park-Clarke变换的d分量和q分量ihd、ihq优选根据比例积分特征分别调节到所属* *的可预先给定的参考值ihd、ihq上，并且接着进行Park-Clarke逆变换，由此形成参考滤波*
器输出电流的第h次谐波的空间向量变换的α分量ihα和参考滤波器输出电流的第h次*
谐波的空间向量变换的β分量ihβ。最后，补偿谐波有功功率值Ph和补偿谐波无功功率值*
Qh分别由参考滤波器输出电流的第h次谐波的空间向量变换的α分量ihα、参考滤波器输*
出电流的第h次谐波的空间向量变换的β分量ihβ、滤波器输出通量的空间向量变换的α分量ψLα和滤波器输出通量的空间向量变换的β分量ψLβ计算，这具体地用以下公式加以说明。
[0054] Ph＝ω·(ψLα·i＊hβ-ψLβ·i＊hα)
[0055] Qh＝ω·(ψLα·i＊hα+ψLβ·i＊hβ)
[0056] 在图3中示出了滤波器输出电流ifg1、ifg2、ifg3的常见的时间曲线。 为了阐明根据上面所阐述的根据本发明的方法的有效衰减的工作方式，在图4中示出了滤波器输出电流ifg1、ifg2、ifg3的时间曲线，其中有效地衰减了滤波器输出电流ifg1、ifg2、ifg3中不希望的波动，使得失真强烈地减小。此外，如上所述，当使用根据本发明的方法时，谐波的附加有效减小导致了谐波减小方面的进一步改善。
[0057] 根据本发明的方法的所有步骤可以作为软件实现，并且因此这些步骤例如可以下载到计算机系统上，尤其是具有数字信号处理器的计算机系统上，并且可以在其上运行。在这种系统中出现的数字延迟时间、特别是对于计算的延迟时间，例如通常可以通过在Park-Clarke变换中通过对基波频率ωt增加附加的项来考虑。此外，上面详细描述的根据本发明的装置也可以在计算系统中实现、尤其是在数字信号处理器中实现。
[0058] 总之可以看到，尤其是在图1中所示的、根据本发明的、用于实施根据本发明的用于操作变换器电路的方法的装置可被很简单并且低成本地实现，因为电路费用格外低，并且此外其构造只需要少量的部件。因此，利用该装置可特别简单地实施根据本发明的方法。 [0059] 参考标记表
[0060] 1变换器单元
[0061] 2变换器单元的相端子
[0062] 3LCL滤波器
[0063] 4调节设备
[0064] 5驱动电路
[0065] 6第一计算单元
[0066] 7第一加法器
[0067] 8第二加法器
[0068] 9第二计算单元
[0069] 10第三计算单元
[0070] 11第四计算单元
[0071] 12第五计算单元
[0072] 13第六计算单元
[0073] 14第七计算单元
[0074] 15低通滤波器
[0075] 16第一磁滞调节器
[0076] 17第二磁滞调节器
[0077] 18向量分配器
