供电电源快速切换系统、切换控制方法及装置

摘要

本申请涉及一种供电电源快速切换系统和切换控制方法、装置，其中，供电电源快速切换系统包括：逆变器、蓄电模块、供电网电信号检测模块、电抗模组、控制器和双向晶闸管模块；供电网电信号检测模块用于采集供电网的输出电信号，并输出供电网的输出电信号至控制器；蓄电模块依次与逆变器和电抗模组串接后并入供电网；双向晶闸管模块用于串接在供电网与负载之间；控制器用于根据供电网的输出电信号，控制逆变器的工作状态。当发生电压暂降时，控制逆变器的工作状态，使逆变器输出强迫关断电压给供电网和负载间的双向晶闸管模块，采用强迫式关断方式，快速切断供电网与负载之间的供电通路，切除速度快，电压暂降治理效果好。

权利要求

1.一种供电电源快速切换系统，其特征在于，包括：逆变器、蓄电模块、供电网电信号检测模块、电抗模组、控制器和双向晶闸管模块；

所述供电网电信号检测模块用于采集所述供电网的输出电信号，并输出所述供电网的输出电信号至所述控制器；

所述双向晶闸管模块用于串接在所述供电网与负载之间；

所述蓄电模块依次与所述逆变器和所述电抗模组串接后与所述双向晶闸管靠近负载的一端连接；

所述控制器用于根据所述供电网的输出电信号，控制所述逆变器的工作状态，并用于在根据所述供电网的输出电信号判定所述供电网发生电压暂降时，根据所述供电网的输出电信号判定流过所述双向晶闸管模块的电流方向，根据流过所述双向晶闸管模块的电流方向，控制所述逆变器输出强迫关断电压，提供与所述双向晶闸管模块电流方向相反的电流，快速关断晶闸管。

2.根据权利要求1所述的供电电源快速切换系统，其特征在于，所述逆变器为三相四桥臂逆变器；所述逆变器包括四个并联的桥臂，且各个所述桥臂上均包括两个串接的晶体管；

所述蓄电模块的一端与所述三相四桥臂逆变器的上桥臂公共端连接；所述蓄电模块的另一端与所述三相四桥臂逆变器的下桥臂公共端连接；

所述三相四桥臂逆变器的第一桥臂中点通过所述电抗模组与所述供电网的第一相线连接；所述三相四桥臂逆变器的第二桥臂中点通过所述电抗模组与所述供电网的第二相线连接；所述三相四桥臂逆变器的第三桥臂中点通过所述电抗模组与所述供电网的第三相线连接；所述三相四桥臂逆变器的第四桥臂中点通过所述电抗模组与所述供电网的零线连接；

所述控制器用于根据所述供电网的输出电信号控制所述三相四桥臂逆变器的各个晶体管的通断状态。

3.根据权利要求1或2所述的供电电源快速切换系统，其特征在于，还包括旁路开关，所述旁路开关并联在所述双向晶闸管模块的两端。

4.根据权利要求3所述的供电电源快速切换系统，其特征在于，所述双向晶闸管模块包括第一双向晶闸管单元、第二双向晶闸管单元和第三双向晶闸管单元；所述旁路开关包括第一开关、第二开关和第三开关；

所述第一双向晶闸管单元用于连接所述供电网的第一相线与所述负载；

所述第二双向晶闸管单元用于连接所述供电网的第二相线与所述负载；

所述第三双向晶闸管单元用于连接所述供电网的第三相线与所述负载；

所述第一开关与所述第一双向晶闸管单元并联，所述第二开关并联与所述第二双向晶闸管单元并联，所述第三开关与所述第三双向晶闸管单元并联。

5.根据权利要求4所述的供电电源快速切换系统，其特征在于，所述蓄电模块为超级电容。

6.根据权利要求5所述的供电电源快速切换系统，其特征在于，还包括逆变器输出信号采集模块采集所述逆变器输出的反馈电信号，并发送所述逆变器输出的反馈电信号至所述控制器。

7.一种用于权利要求1-6中任一项所述的供电电源快速切换系统的供电电源快速切换控制方法，其特征在于，包括：获取供电网电信号检测模块供电网的输出电信号；

若根据供电网的输出电信号判定供电网发生电压暂降时，封锁相应晶闸管的触发脉冲；

根据供电网的输出电信号判断双向晶闸管模块的各相线的晶闸管的电流方向；

根据所述各相线的晶闸管的电流方向，控制逆变器生成强迫关断电压。

8.根据权利要求7所述的供电电源快速切换控制方法，其特征在于，所述根据所述各相线的晶闸管的电流方向，控制逆变器生成强迫关断电压的步骤包括：若晶闸管的电流方向为正，控制逆变器相应的桥臂输出高于供电网输出电压的电压；

若晶闸管的电流方向为反，控制逆变器相应的桥臂输出低于供电网输出电压的电压。

9.根据权利要求8所述的供电电源快速切换控制方法，其特征在于，还包括：获取逆变器输出信号采集模块采集的逆变器输出的反馈电信号；

若检测到流过双向晶闸管模块的晶闸管的电流为零，则根据逆变器输出电信号采集模块采集的反馈电信号和预设的三角波生成第一补偿信号，并输出第一补偿信号至逆变器。

10.一种供电电源快速切换控制装置，其特征在于，包括：

信号获取单元，用于获取供电网电信号检测模块供电网的输出电信号；

若根据供电网的输出电信号判定供电网发生电压暂降时，封锁相应晶闸管的触发脉冲；

电流方向判定单元，用于根据供电网的输出电信号判断双向晶闸管模块的各相线的晶闸管的电流方向；

供电切换单元，用于根据所述各相线的晶闸管的电流方向，控制逆变器生成强迫关断电压。

11.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求 7-9中任一项所述的供电电源快速切换控制方法步骤。

说明书

供电电源快速切换系统、切换控制方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电网电压暂降领域，特别是涉及一种供电电源快速切换系统和切换控制方法、装置。

背景技术

[0002] 随着现代化工业、军事部门、通信、计算中心、金融、商业以及其它各行各业等敏感用户对用电质量要求越来越高，一旦电压出现短时中断或暂降，将会造成重大经济损失。对电压暂降问题的解决办法是采用供电端与敏感用户端之间串联旁路开关，当发生电压暂降时，断开旁路开关，以避免供电网对敏感设备造成不可逆损伤。

[0003] 发明人在实施过程中，发现传统技术至少存在以下缺点：旁路开关切换时间较长，电压暂降治理效果差。

发明内容

[0004] 基于此，有必要针对传统技术中的旁路开关切换时间长导致的电压暂降治理效果差的问题，提供一种供电电源快速切换系统和切换控制方法、装置。

[0005] 一方面，本发明实施例提供了一种供电电源快速切换系统，包括：逆变器、蓄电模块、供电网电信号检测模块、电抗模组、控制器和双向晶闸管模块；

[0006] 供电网电信号检测模块用于采集供电网的输出电信号，并输出供电网的输出电信号至控制器；

[0007] 双向晶闸管模块用于串接在供电网与负载之间；

[0008] 蓄电模块依次与逆变器和电抗模组串接后与双向晶闸管靠近负载的一端连接；

[0009] 控制器用于根据供电网的输出电信号，控制逆变器的工作状态。

[0010] 在其中一个实施例中，逆变器为三相四桥臂逆变器；逆变器包括四个并联的桥臂，且各个桥臂上均包括两个串接的晶体管；

[0011] 蓄电模块的一端与三相四桥臂逆变器的上桥臂公共端连接；蓄电模块的另一端与三相四桥臂逆变器的下桥臂公共端连接；

[0012] 三相四桥臂逆变器的第一桥臂中点通过电抗模组与供电网的第一相线连接；三相四桥臂逆变器的第二桥臂中点通过电抗模组与供电网的第二相线连接；三相四桥臂逆变器的第三桥臂中点通过电抗模组与供电网的第三相线连接；三相四桥臂逆变器的第四桥臂中点通过电抗模组与供电网的零线连接；

[0013] 控制器用于根据供电网的输出电信号控制三相四桥臂逆变器的各个晶体管的通断状态。

[0014] 在其中一个实施例中，供电电源快速切换系统还包括旁路开关，旁路开关并联在双向晶闸管模块的两端。

[0015] 在其中一个实施例中，双向晶闸管模块包括第一双向晶闸管单元、第二双向晶闸管单元和第三双向晶闸管单元；旁路开关包括第一开关、第二开关和第三开关；

[0016] 第一双向晶闸管单元用于连接供电网的第一相线与负载；

[0017] 第二双向晶闸管单元用于连接供电网的第二相线与负载；

[0018] 第三双向晶闸管单元用于连接供电网的第三相线与负载；

[0019] 第一开关与第一双向晶闸管单元并联，第二开关并联与第二双向晶闸管单元并联，第三开关与第三双向晶闸管单元并联。

[0020] 在其中一个实施例中，蓄电模块为超级电容。

[0021] 在其中一个实施例中，供电电源快速切换系统还包括逆变器输出信号采集模块，逆变器输出信号采集模块采集逆变器输出的反馈电信号，并发送逆变器输出的反馈电信号至控制器。

[0022] 一种用于上述供电电源快速切换系统的供电电源快速切换控制方法，包括：

[0023] 获取供电网电信号检测模块供电网的输出电信号；

[0024] 若根据供电网的输出电信号判定供电网发生电压暂降时，封锁相应晶闸管的触发脉冲；

[0025] 根据供电网的输出电信号判断双向晶闸管模块的各相线的晶闸管的电流方向；

[0026] 根据各相线的晶闸管的电流方向，控制逆变器生成强迫关断电压。

[0027] 在其中一个实施例中，根据各相线的晶闸管的电流方向，控制逆变器生成强迫关断电压的步骤包括：

[0028] 若晶闸管的电流方向为正，控制逆变器相应的桥臂输出高于供电网输出电压的电压；

[0029] 若晶闸管的电流方向为反，控制逆变器相应的桥臂输出低于供电网输出电压的电压。

[0030] 在其中一个实施例中，供电电源快速切换控制方法，还包括：

[0031] 获取逆变器输出信号采集模块采集的逆变器输出的反馈电信号；

[0032] 若检测到流过双向晶闸管模块的晶闸管的电流为零，则根据逆变器输出电信号采集模块采集的反馈电信号和预设的三角波生成第一补偿信号，并输出第一补偿信号至逆变器。

[0033] 一种供电电源快速切换控制装置，包括：

[0034] 信号获取单元，用于获取供电网电信号检测模块供电网的输出电信号；

[0035] 若根据供电网的输出电信号判定供电网发生电压暂降时，封锁相应晶闸管的触发脉冲；

[0036] 电流方向判定单元，用于根据供电网的输出电信号判断双向晶闸管模块的各相线的晶闸管的电流方向；

[0037] 供电切换单元，用于根据各相线的晶闸管的电流方向，控制逆变器生成强迫关断电压。

[0038] 一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现上述供电电源快速切换控制方法步骤。

[0039] 本发明提供的一个或多个实施例至少具有以下有益效果：本发明实施例提供的供电电源快速切换系统，正常情况下，供电网为负载供电。蓄电模块依次与逆变器和电抗模组串接后并入供电网，供电网电信号检测模块采集供电网的输出电信号，并输出供电网的输出电信号至控制器，控制器根据供电网的输出电信号，判定当前供电网是否发生电压暂降，当发生电压暂降时，控制逆变器的工作状态，使逆变器输出强迫关断电压给供电网和负载间的双向晶闸管模块，采用强迫式关断方式，快速切断供电网与负载之间的供电通路，切除速度快，电压暂降治理效果好。

附图说明

[0040] 图1为一个实施例中供电电源快速切换系统的结构示意图；

[0041] 图2为另一个实施例中供电电源快速切换系统的电路结构示意图；

[0042] 图3为另一个实施例中供电电源快速切换系统的结构示意图；

[0043] 图4为一个实施例中供电电源快速切换控制方法的流程示意图；

[0044] 图5为一个实施例中根据各相线的晶闸管的电流方向，控制逆变器生成强迫关断电压的步骤的流程示意图；

[0045] 图6为一个实施例中A相晶闸管电流方向判定原理图；

[0046] 图7为另一个实施例中供电电源快速切换控制方法的流程示意图；

[0047] 图8为一个实施例中根据逆变器输出电信号采集模块采集的反馈电信号和预设的三角波生成第一补偿信号的步骤的流程示意图；

[0048] 图9为一个实施例中供电电源快速切换控制方法的控制原理框图；

[0049] 图10为一个实施例中根据供电网的输出电信号和逆变器输出的反馈电信号生成逆变调整波的步骤的流程示意图；

[0050] 图11为一个实施例中根据供电网的输出电信号和逆变器输出的反馈电信号生成无功谐波补偿调制波的步骤的示意图；

[0051] 图12为一个实施例中供电电源快速切换控制装置的结构框图；

[0052] 图13为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

[0053] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

[0054] 需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

[0055] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

[0056] 本发明实施例提供了一种供电电源快速切换系统，如图1所示，包括：逆变器10、蓄电模块20、供电网电信号检测模块30、电抗模组、控制器50和双向晶闸管模块60，供电网电信号检测模块30用于采集供电网70的输出电信号，并输出供电网70的输出电信号至控制器50，双向晶闸管模块60用于串接在供电网70与负载80之间，蓄电模块20依次与逆变器10和电抗模组串接后与双向晶闸管靠近负载80的一端连接，控制器50用于根据供电网70的输出电信号，控制逆变器10的工作状态。

[0057] 其中，供电网电信号检测模块30是指用于检测供电网70侧及供电网70供给负载80的电流、电压信号的模块(例如，可以是如图2中所示的电压传感器PV1/PV2/PV3和电流传感器PA1/PA2/PA3等组成的模块)。电抗模组是指由电抗组成的模组。

[0058] 电压暂降时可能对负载80造成损伤，尤其是对于敏感设备更是如此，所以发生电压暂降时，快速切断供电网70与负载80之间的供电通路是十分重要的。本发明实施例采用强迫式控制断开晶闸管的方式实现电压暂降时的供电网70与负载80通路的切断。具体的，控制器50根据接收的供电网电信号检测模块30采集的供电网70的输出电信号，可以判定供电网70当前是否发生电压暂降，若判定供电网70当前发生电压暂降，则进一步根据供电网70的输出电信号判定流过双向晶闸管模块60的电流方向，根据流过双向晶闸管的电流方向，控制逆变器10输出强迫关断电压，提供与双向晶闸管电流方向相反的电流，快速关断晶闸管，切除供电网70供电。其中，电压暂降可以是指供电网70发生单相、两相或三相10％～
90％的电压暂降或短时中断等情况。强迫关断电压是指能够提供与发生电压暂降时刻的双向晶闸管流过的电流方向相反的电流的电压。

[0059] 例如，供电网70的输出电信号可以包括电压信号和电流信号，控制器50通过接收供电网电信号检测模块30采集的供电网70的输出电信号中的电压信号可以判定当前供电网70发生电压暂降，同时可以根据供电网70的输出电信号中的电流信号，检测各个相线上的晶闸管的电流方向和晶闸管的两端电压。可以标定电流由供电网70流向负载80时的方向为正，当控制器50判定电网电压暂降时，控制器50输出PWM脉冲控制逆变器10输出电压Um，使得加在晶闸管两端的电压差Um-Us的方向与电流方向一致，即可触发对应的晶闸管立即关断。当电网恢复正常时检测电网电压和逆变器10输出电压相位和幅值相同时，控制器50触发正向晶闸管J1的门级信号，同时控制逆变器10停止工作，切换为供电网70供电。且采用双向晶闸管的方式，可以应对电压升高和降低的情况。

[0060] 本发明实施例提供的供电电源快速切换系统，将逆变器10通过强迫式关断双向晶闸管的方式，大大减小了电压暂降时，断开供电网70与负载80之间供电通路所需的时间，提高电压暂降治理效果，且蓄电模块20的备用供电通路以并联方式并入供电网70，在备用供电通路上的任意元器件或模组发生故障时，也不会影响供电网70的正常供电，从而提高供电可靠性。

[0061] 在其中一个实施例中，如图2所示，逆变器10为三相四桥臂逆变器10；逆变器10包括四个并联的桥臂，且各个桥臂上均包括两个串接的晶体管；蓄电模块20的一端与三相四桥臂逆变器10的上桥臂公共端连接；蓄电模块20的另一端与三相四桥臂逆变器10的下桥臂公共端连接；三相四桥臂逆变器10的第一桥臂中点通过电抗模组与供电网70的第一相线连接；三相四桥臂逆变器10的第二桥臂中点通过电抗模组与供电网70的第二相线连接；三相四桥臂逆变器10的第三桥臂中点通过电抗模组与供电网70的第三相线连接；三相四桥臂逆变器10的第四桥臂中点通过电抗模组与供电网70的零线连接；控制器50用于根据供电网70的输出电信号控制三相四桥臂逆变器10的各个晶体管的通断状态。

[0062] 其中，上桥臂公共端是指每个桥臂上其中一侧的晶体管的公共连接端，下桥臂公共端是指每个桥臂上的另一侧晶体管的公共连接端。桥臂中点是指每个桥臂上两个晶体管之间的电气连接线上的任意位置。具体的，供电网70正常供电时，由供电网70为负载80供电，控制器50根据供电网70的输出电信号和逆变器10输出的反馈电信号，对供电网70进行无功补偿，提高供电网70的供电质量。且供电网70正常供电时，供电网70给蓄电模快充电，控制器50根据逆变器10输出的反馈电信号对供电网70进行前馈补偿，可以补偿负载80电流变化，使蓄电模块20具有较快的动态响应，提高供电电源快速切换系统性能的平稳性。当控制器50根据供电网70的输出电信号判定供电网70发生电压暂降时，控制器50再进一步根据供电网70的输出电信号判定流过双向晶闸管的电流方向，再根据流过双向晶闸管的电流方向输出PWM控制脉冲给逆变器10的各晶体管，使逆变器10输出强迫关断电压，提供发生电压暂降的相线上的晶闸管相同性质的电压，即晶闸管供电网70侧的电位高于负载80侧的电位时，强迫关断电压要高于供电网70侧电压，使晶闸管两端端压逐渐减小到开启电压以下，从而关断晶闸管，实现供电网70供电的快速切除。

[0063] 本发明实施例采用三相四桥臂逆变器10并联于供电网70的方式进行电压暂降治理相比串联装置可靠性高，避免本身时故障影响负载80供电，大大提高了供电可靠性。且相对于传统技术中采用在输出端串接变压器的方式进行供电，本发明实施例中的逆变器10输出端无变压器，补偿电压直接送入负载80，占地面积小。另外，本发明实施例采用的三相四桥臂逆变器10有中性点，三相电压均可独立控制，对不平衡负载80能输出对称电压，比传统技术中采用三个独立全桥所需要的晶体管数量大大减少，从而降低成本。

[0064] 在其中一个实施例中，如图2、图3所示，供电电源快速切换系统还包括旁路开关90，旁路开关90并联在双向晶闸管模块60的两端。

[0065] 为提高供电电源快速切换系统的可靠性，双向晶闸管模块60的两端并联旁路开关90，在晶闸管失灵或其他模块故障时，可以通过控制旁路开关90的断开和闭合，断开或接通供电网70与负载80之间的供电通路。

[0066] 在其中一个实施例中，如图2、图3所示，双向晶闸管模块60包括第一双向晶闸管单元、第二双向晶闸管单元和第三双向晶闸管单元；旁路开关90包括第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3；第一双向晶闸管单元用于连接供电网70的第一相线与负载80；第二双向晶闸管单元用于连接供电网70的第二相线与负载80；第三双向晶闸管单元用于连接供电网70的第三相线与负载80；第一开关K1与第一双向晶闸管单元并联，第二开关K2并联与第二双向晶闸管单元并联，第三开关K3与第三双向晶闸管单元并联。对于三相供电系统来说，各个相均单独设置一双向晶闸管单元，当发生电压暂降时，控制器50控制逆变器10输出电压，强迫关断相应相线上的晶闸管。可以实现单个相线的独立控制。

[0067] 在其中一个实施例中，如图2所示，蓄电模块20为超级电容。本发明实施例通过在直流侧采用超级电容，提高供电电源快速切换系统的寿命长，而且超级电容相对于蓄电池等不需定期进行维护，密度高体积小。适用于短时间内高功率输出，且充电方式简单，允许大电流充电，充电时间短。

[0068] 在其中一个实施例中，供电电源快速切换系统还包括逆变器输出信号采集模块91，逆变器输出信号采集模块91采集逆变器10输出的反馈电信号，并发送逆变器10输出的反馈电信号至控制器50。

[0069] 具体的，供电网电信号检测模块30采集供电网70的输出电信号并发送给控制器50，控制器50根据接收到的供电网70的输出电信号，判断供电网70是否发生电压暂降，同时，控制器50还接收逆变器输出信号采集模块91获取的逆变器10的实际输出的反馈电信号，当控制器50判断供电网70发生电压暂降时，控制器50根据供电网70的输出电信号判定流过各相线的晶闸管的电流方向，并根据流过该相线的晶闸管的电流方向控制逆变器10的相应桥臂输出强迫关断电压，提供反向的电流给晶闸管，使晶闸管的两端端压差低于晶闸管的导通电压，实现供电网70的快速切除。在切除供电网70后，控制器50根据逆变器10输出的反馈电信号输出PWM控制脉冲给逆变器10，从而让逆变器10工作，输出补偿电压，为负载
80供电，对电压暂降进行治理，实现电压暂降的快速恢复。提高供电网70稳定性和可靠性。

[0070] 在其中一个实施例中，如图2所示，逆变器输出信号采集模块91包括第一反馈电信号采集器、第二反馈电信号采集器和第三反馈电信号采集器；第一反馈电信号采集器的一端连接三相四桥臂逆变器10的第一桥臂中点，第一反馈电信号采集器的另一端连接供电网70的第一相线；第二反馈电信号采集器的一端连接三相四桥臂逆变器10的第二桥臂中点，第二反馈电信号采集器的另一端连接与供电网70的第二相线；第三反馈电信号采集器的一端连接三相四桥臂逆变器10的第三桥臂中点，第三反馈电信号采集器的另一端连接供电网
70的第三相线；控制器50用于根据供电网70的输出电信号、第一反馈电信号采集器采集的第一反馈电信号、第二反馈电信号采集器采集的第二反馈电信号和第三反馈电信号采集器采集的第三反馈电信号，控制三相四桥臂逆变器10的各个晶体管的通断状态。

[0071] 对于三相供电网70来说，逆变器10也为配套的三路输出，以实现为供电网70的每一相线的电压都能起到治理作用。所以逆变器10每一相线的输出端均设置有反馈电信号采集器。具体的，第一反馈电信号采集器、第二反馈电信号采集器和第三反馈电信号采集器分别对应连接逆变器10的第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂，以获取各个桥臂输出的反馈电信号，并传输给控制器50。控制器50根据接收到的供电网70的输出电信号判定供电网70发生电压暂降时，可以根据第一反馈电信号采集器、第二反馈电信号采集器和第三反馈电信号采集器分别采集到的第一反馈电信号、第二反馈电信号和第三反馈电信号，生成8路PWM控制脉冲分别发送到对应的桥臂上的晶体管，以使得各个相线对应的桥臂输出合适的补偿电压给负载80。

[0072] 在其中一个实施例中，如图2所示，电抗模组包括第一电抗器L1、第二电抗器L2、第三电抗器L3和第四电抗器L4，第一电抗器L1串接在三相四桥臂逆变器10的第一桥臂中点和供电网70的第一相线之间；第二电抗器L2串接在三相四桥臂逆变器10的第二桥臂中点和供电网70的第二相线之间；第三电抗器L3串接在三相四桥臂逆变器10的第三桥臂中点和第三相线之间；第四电抗器L4串接在三相四桥臂逆变器10的第四桥臂中点和供电网70的零线之间。逆变器10的各个桥臂的输出均通过电抗器并入供电网70，相对于传统技术中采用变压器的方式，大大减小了体积和维护成本。

[0073] 在其中一个实施例中，如图2所示，供电电源快速切换系统还包括第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器；第一滤波器的一端与三相四桥臂逆变器10的第一桥臂中点连接，另一端与供电网70的零线连接；第二滤波器的一端与三相四桥臂逆变器10的第二桥臂中点连接，另一端与供电网70的零线连接；第二滤波器的一端与三相四桥臂逆变器10的第三桥臂中点连接，另一端与供电网70的零线连接。采用滤波器，可以进一步对逆变器10输出的补偿电压进行整形，提高逆变器10输出至负载80的电压质量。如图2所示，第一滤波器可以是由R1和C1组成，第二滤波器可以是由R2和C2组成，第三滤波器可以是由R3和C3组成。

[0074] 在其中一个实施例中，如图2所示，供电电源快速切换系统还包括第五电抗器L5、第六电抗器L6和第七电抗器L7；第五电抗器L5的一端与第一电抗器L1连接，第五电抗器L5的另一端与供电网70的第一相线连接；第六电抗器L6的一端与第二电抗器L2连接，第六电抗器L6的另一端与供电网70的第二相线连接；第七电抗器L7的一端与第三电抗器L3连接，第七电抗器L7的另一端与供电网70的第三相线连接。

[0075] 本发明另一方面还提供了一种用于上述供电电源快速切换系统的供电电源快速切换控制方法，如图3所示，包括：

[0076] S20：获取供电网电信号检测模块30供电网70的输出电信号；

[0077] S40：若根据供电网70的输出电信号判定供电网70发生电压暂降时，封锁相应晶闸管的触发脉冲；

[0078] S60：根据供电网70的输出电信号判断双向晶闸管模块60的各相线的晶闸管的电流方向；

[0079] S80：根据各相线的晶闸管的电流方向，控制逆变器10生成强迫关断电压。

[0080] 其中，供电网电信号检测模块30等的释义，均与上述供电电源快速切换系统的释义相同，在此不做赘述。具体的，获取供电网电信号检测模块30供电网70的输出电信号，然后根据获取的供电网70的输出电信号判断当前供电网70是否发生电压暂降，例如当供电网70电压低于标准电网电压的90％时，可以认为当前发生电压暂降。当根据供电网70的输出电信号判定供电网70发生电压暂降时，封锁相应相线上的晶闸管的触发脉冲，并根据供电网70的输出电信号判断双向晶闸管模块60的各相线的晶闸管的电流方向，根据各相线的晶闸管的电流方向，控制逆变器10生成强迫关断电压，从而提供与晶闸管电流方向相反的电路，使晶闸管的端压差迅速降到开启电压以下，关断晶闸管，切除供电网70供电。

[0081] 在其中一个实施例中，如图5所示，根据各相线的晶闸管的电流方向，控制逆变器10生成强迫关断电压的步骤包括：

[0082] S81：若晶闸管的电流方向为正，控制逆变器10相应的桥臂输出高于供电网70输出电压的电压；

[0083] S82：若晶闸管的电流方向为反，控制逆变器10相应的桥臂输出低于供电网70输出电压的电压。

[0084] 其中，晶闸管的正向电流方向是指由供电网70流向负载80的电流方向，晶闸管的反向电流方向是指由负载80流向供电网70的电流方向。具体的，根据获取的供电网70的输出电信号，判定流过各相线的晶闸管的电流方向，若流过晶闸管的电流方向为正，即由供电网70流向负载80方向，则要关断该晶闸管，需要提供反向电流抑制晶闸管的开启，即需要逆变器10输出高于供电网70侧的电压，才能关断该晶闸管，所以要控制逆变器10相应的桥臂输出高于供电网70侧的电压。同理，若晶闸管的电流方向为反，控制逆变器10相应的桥臂输出低于供电网70输出电压的电压，以快速关断晶闸管，实现快速切除供电网70的目的，以保护负载80不受电压在那讲影响。

[0085] 就A相的晶闸管的强迫关断控制来说，首先通过接收供电网电信号检测模块30采集的供电网70的输出电信号来检测电网电压暂降。如图5所示，当电网电压暂降时，通过分析供电网70的输出电信号，可以将d轴输出信号通过低通滤波与检测阀值比较后输出暂降信号。例如，输出高电平代表电网电压发生暂降，低电平代表正常。然后根据供电网70的输出电信号进行A相上各晶闸管电流方向的检测。供电网电信号检测模块30可以包括电压传感器和电流传感器，将电流传感器采集的三相电流转换为电压信号，再通过与晶闸管导通电压阀值比较得到方波信号，该三路方波信号用来判断此刻两个反并联晶闸管导通状态。

[0086] 对于A相方波信号来说，如图6所示，高电平代表电流由供电网70流向负载80，则此时正向晶闸管J1导通，低电平代表负载80流向电网，此时反向晶闸管J2导通。获取各个晶闸管的导通状态后，对相应导通的晶闸管进行反向压差控制。例如，若A相的正向晶闸管J1导通，则根据暂降信号产生关断该导通的晶闸管的触发信号同时启动逆变器10工作，输出A相补偿电压，使A相输出电压Uma与A相供电网70电压侧的Usa存在正压差，可立刻减小A相导通的晶闸管的电流到零，实现正向晶闸管J1强迫关断。若A相晶闸管的电流方向为负，此时反向晶闸管J2导通，则控制逆变器10输出电压Uma与Usa存在负压差，可立刻减小A相晶闸管电流到零，实现反向晶闸管J2强迫关断，反向压差强迫关断控制比晶闸管自然过零关断时间大大缩小，提高了供电网70可靠性。可选的，供电网70故障时供电电源快速切换系统可以实现以小于4ms时间快速切除故障电网与负载80的连接，电网恢复正常时快速将电网与负载80连接。

[0087] 在其中一个实施例中，如图7所示，供电电源快速切换控制方法还包括：

[0088] S10：获取逆变器输出信号采集模块91采集的逆变器10输出的反馈电信号；

[0089] S90：若检测到流过双向晶闸管模块60的晶闸管的电流为零，则根据逆变器10输出电信号采集模块采集的反馈电信号和预设的三角波生成第一补偿信号，并输出第一补偿信号至逆变器10。

[0090] 其中，供电网电信号检测模块30等的释义，均与上述供电电源快速切换系统的释义相同，在此不做赘述。预设的三角波信号是指对称的、幅值小于逆变调整波幅值，且频率高于逆变调整波、频率与逆变器10晶体管的开关频率相同的波。

[0091] 具体的，获取供电网电信号检测模块30供电网70的输出电信号和逆变器输出信号采集模块91采集的逆变器10输出的反馈电信号，根据供电网70的输出电信号判断供电网70是否发生电压暂降，例如若检测到电网输出电压低于标准电网电压的90％，则认为当前发生电网暂降。此外，根据供电网70的输出电信号和逆变器10输出的反馈电信号生成逆变调整波，一旦发现供电网70发生电压暂降，控制器50控制逆变器10输出强迫关断电压，快速切除供电网70，然后根据逆变调整波和预设的三角波生成第一补偿信号，并输出第一补偿信号至逆变器10，控制逆变器10的工作状态，以使逆变器10输出补偿电压给负载80，实现电压暂降治理。

[0092] 在其中一个实施例中，如图8、图9所示，逆变器10输出的反馈电信号包括反馈电压，根据逆变器10输出电信号采集模块采集的反馈电信号和预设的三角波生成第一补偿信号的步骤包括：

[0093] S91：根据供电网70的输出电信号和逆变器10输出的反馈信号生成逆变调整波；

[0094] S92：根据逆变调整波和预设的三角波生成第一补偿信号。

[0095] 其中，第一补偿信号是指用于在电压暂降时，用于控制逆变器10输出补偿电压的信号。可以是PWM脉冲调制波。

[0096] 在其中一个实施例中，如图9、图10所示，根据供电网70的输出电信号和逆变器10输出的反馈电信号生成逆变调整波的步骤包括：

[0097] S911：对供电网70的输出电信号进行锁相处理，并结合预设的标准电网电压值生成指令电压；

[0098] S912：根据指令电压和逆变器10输出的反馈电压按以下公式得到逆变调制波Un：

[0099] Un＝K*(Uz-Uf)

[0100] 其中，K为预设的比例系数，Uz为指令电压，Uf为逆变器10输出的反馈电压。

[0101] 在其中一个实施例中，如图7所示，供电电源快速切换控制方法还包括：

[0102] S30：根据供电网70的输出电信号和逆变器10输出的反馈电信号生成无功谐波补偿调制波；

[0103] S31：若根据供电网70的输出电信号判定供电网70未发生电压暂降时，根据无功谐波补偿调制波和预设的三角波生成第二补偿信号，并输出第二补偿信号至逆变器10。

[0104] 其中，第二补偿信号是指在供电网70正常供电时，用于控制逆变器10对供电网70进行无功补偿的信号。

[0105] 在其中一个实施例中，如图9、图11所示，供电网70的输出电信号包括谐波电流信号和无功电流指令，逆变器10输出的反馈电信号包括反馈电流，根据供电网70的输出电信号和逆变器10输出的反馈电信号生成无功谐波补偿调制波的步骤包括：

[0106] S301：将谐波电流信号进行傅里叶变换，得到谐波指令；

[0107] S302：根据谐波指令、无功电流指令和逆变器10输出的反馈电流，按以下公式得到无功谐波补偿调制波Iwx：

[0108] Iwx＝K*(Ix+Iw-If)

[0109] 其中，K为预设的比例系数，Ix为谐波指令，Iw为无功电流指令，If为逆变器10输出的反馈电流。

[0110] 其中，谐波指令是指通过DFT提取的负载80侧的谐波电流的电流幅值。例如，可以是将采样的负载80侧的电流中的基波去掉得到的谐波电流的幅值作为谐波指令。

[0111] 在其中一个实施例中，如图7所示，蓄电模块20为超级电容，供电电源快速切换控制方法还包括步骤：

[0112] S50：根据逆变器10输出的反馈电压和预设的前馈系数，得到超级电容充电调制波；

[0113] S51：若根据供电网70的输出电信号判定供电网70未发生电压暂降时，根据超级电容充电调制波和预设的三角波生成第三驱动信号，并输出第三驱动信号至逆变器10。

[0114] 一种供电电源快速切换控制装置，如图12所示，包括：

[0115] 信号获取单元，用于获取供电网电信号检测模块30供电网70的输出电信号；

[0116] 封锁单元，用于在根据供电网70的输出电信号判定供电网70发生电压暂降时，封锁相应晶闸管的触发脉冲；

[0117] 电流方向判定单元，用于根据供电网70的输出电信号判断双向晶闸管模块60的各相线的晶闸管的电流方向；

[0118] 供电切换单元，用于根据各相线的晶闸管的电流方向，控制逆变器10生成强迫关断电压。

[0119] 其中，关于电压暂降补偿控制装置的具体限定可以参见上文中对于供电电源快速切换控制方法的限定，在此不再赘述。上述电压暂降补偿控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

[0120] 在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图13所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种供电电源快速切换控制方法。

[0121] 本领域技术人员可以理解，图13中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

[0122] 一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

[0123] S20：获取供电网电信号检测模块30供电网70的输出电信号；

[0124] S40：若根据供电网70的输出电信号判定供电网70发生电压暂降时，封锁相应晶闸管的触发脉冲；

[0125] S60：根据供电网70的输出电信号判断双向晶闸管模块60的各相线的晶闸管的电流方向；

[0126] S80：根据各相线的晶闸管的电流方向，控制逆变器10生成强迫关断电压。

[0127] 其中，涉及到的各个名词释义，以及方法步骤的释义均与上述供电电源快速切换控制方法一致，在此不做赘述。

[0128] 一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

[0129] S20：获取供电网电信号检测模块30供电网70的输出电信号；

[0130] S40：若根据供电网70的输出电信号判定供电网70发生电压暂降时，封锁相应晶闸管的触发脉冲；

[0131] S60：根据供电网70的输出电信号判断双向晶闸管模块60的各相线的晶闸管的电流方向；

[0132] S80：根据各相线的晶闸管的电流方向，控制逆变器10生成强迫关断电压。

[0133] 其中，涉及到的各个名词释义，以及方法步骤的释义均与上述供电电源快速切换控制方法一致，在此不做赘述。

[0134] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

[0135] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0136] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。