TW201515377A - 變流裝置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一種變流裝置及其控制方法。變流裝置包含變流器。變流器用以將一電能轉換為一輸出電流以產生一輸出端電壓。當該輸出電流上升時，該輸出端電壓相應地上升。該變流器具有一控制單元，用以當該輸出端電壓升高且進入一警戒範圍時，控制該變流器以降低該輸出電流或者維持當下的輸出電流，以避免該輸出端電壓上升且超過一電壓門限值而造成該變流器進入一跳脫保護機制。

Description

變流裝置及其控制方法

本發明係關於一種變流裝置及其控制方法，且特別係關於一種用於可再生能源系統的變流裝置及其控制方法。

近年來，可再生能源的使用逐漸成為現今社會重要的技術之一。為了有效地使用再生能源，通常需要利用變流器(inverter)將可再生能源所產生的電能轉換成有效的交流(AC)電流，再經由饋線饋入市電網。

惟，當饋線因為老化及溫度上升時，會造成饋線阻抗上升，使得饋入的電流在流經的饋線兩端產生一不可忽略之電壓差，使得變流器的輸出端電壓產生升高的效應(高於責任分界點的電壓)。一般而言，傳統的變流器包含最大功率點追蹤(Maximum power tracking)裝置、防孤島跳脫保護機制等功能，讓變流器在市電正常時儘可能的轉換電能，而在市電異常時(如輸出端電壓升高過電工法規定義之正常電壓範圍)停止發電以免造成維修人員的傷亡同時 減低損失。然而，當此過電壓的狀況並非由市電異常造成，而是導因於線阻的電壓差效應時，變流器往往會在進入正常供電以及跳脫保護機制這兩個模式間反覆運作，對可再生能源系統的發電的損失頗為可觀。

有鑑於此，本發明之目的之一係在於提供一種變流裝置及其控制方法，以避免變流器因線阻的電壓差效應而交替地操作於正常供電以及跳脫保護機制這兩個模式之間，藉由控制器控制變流器的輸出電流，以避免輸出端電壓上升且超過警戒範圍，更避免變流器進入跳脫保護機制。當輸出端電壓因上升進入警戒範圍時，控制器會維持、增加或減少接收自可再生能源輸出之電流量。據此，可有效的保持變流器產生的電流品質，更避免可再生能源系統的發電損失。

本發明實施例提供一種變流裝置。該變流裝置包含一變流器。變流器用以將一電能轉換為一輸出電流以產生一輸出端電壓。當該輸出電流上升時，該輸出端電壓相應地上升。該變流器具有一控制單元，用以當該輸出端電壓升高且進入一警戒範圍時，控制該變流器以降低該輸出電流或者維持當下的輸出電流，以避免該輸出端電壓上升且超過一電壓門限值而造成該變流器進入一跳脫保護機制。

本發明實施例另提供一種變流裝置之控制方法。該控制方法包含下列步驟：轉換一電能為一輸出電流以產生 一輸出端電壓；以及當該輸出端電壓隨著該輸出電流的升高而升高且進入一警戒範圍時，控制該變流器降低該輸出電流或者維持當下的該輸出電流以避免該輸出端電壓繼續升高而超過一電壓門限值而造成該變流器進入一跳脫保護機制。

為讓本發明之上述目的、技術特徵和優點能更明顯易懂，下文係以較佳實施例配合所附圖式進行詳細說明。

100‧‧‧變流裝置

101‧‧‧變流器

101a‧‧‧變流器

101b‧‧‧變流器

102‧‧‧調整訊號

102a‧‧‧調整訊號

102b‧‧‧調整訊號

103‧‧‧判斷單元

103a‧‧‧判斷單元

103b‧‧‧判斷單元

105‧‧‧可再生能源系統

105a‧‧‧可再生能源系統

105b‧‧‧可再生能源系統

107‧‧‧控制單元

107a‧‧‧控制單元

107b‧‧‧控制單元

200‧‧‧變流裝置

200a‧‧‧變流裝置

200b‧‧‧變流裝置

E‧‧‧電能

E1‧‧‧電能

E2‧‧‧電能

Z‧‧‧阻抗

I_out‧‧‧輸出電流

I_out1‧‧‧輸出電流

I_out2‧‧‧輸出電流

I_{out_total}‧‧‧總輸出電流

V_out-term‧‧‧輸出端電壓

第1A圖為根據一實施例之變流裝置之示意圖；第1B圖為根據一實施例之變流裝置之示意圖；第2A圖為根據一實施例之變流裝置之示意圖；第2B圖為根據一實施例之變流裝置之示意圖；第2C圖為根據一實施例之變流裝置共同運作之示意圖；第2D圖為根據一實施例之變流裝置之輸出端電壓與時間之關係之示意圖；第3圖為根據一實施例之變流裝置之控制方法之流程圖；第4圖為根據一實施例之變流裝置之控制方法之流程圖；第5圖為根據一實施例之變流裝置之控制方法之流程圖； 第6圖為根據一實施例之變流裝置之控制方法之流程圖；以及第7圖為根據一實施例之變流裝置之控制方法之流程圖。

本發明的內容可透過以下實施例來解釋，但本發明的實施例並非用以限制本發明必須在如以下實施例中所述的任何特定的環境、應用或方式方能實施。因此，以下實施例的說明僅在於闡釋本發明，而非用以限制本發明。在以下實施例及圖式中，與本發明非直接相關的元件已省略而未繪示，且繪示於圖式中的各元件之間的尺寸比例僅為便於理解，而非用以限制為本發明實際的實施比例。

關於本文中所使用之『連接』或『耦接』，可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸，或是相互間接作實體或電性接觸，而『連接』還可指二或多個元件相互操作或動作。

本發明之一實施例為一種變流裝置100，其示意圖係描繪於第1A圖及第1B圖。

如第1A圖所示，可再生能源系統105係將自然的能源轉換成一電能E(Electrical energy)，並將電能E傳送至變流器101。

於本實施例中，變流裝置100包含變流器101。變流器101自可再生能源系統105接收電能E，並將電能E 轉換為輸出電流I_out以產生輸出端電壓V_out-term。需說明者，輸出端電壓V_out-term係相對於輸出電流I_out及外部阻抗(圖未繪示)所產生的輸出端的電壓，並非由變流器直接產生。具體而言，變流器101輸出端與市電的連接之間具有外部阻抗，外部阻抗輸出電流I_out在流過後會行成電壓降，此電壓降隨著輸出電流I_out增加而增加，在市電電壓大小不變的情況下，輸出端電壓V_out-term會隨著輸出電流I_out的增加而相應的增加。此外，市電、輸出電流I_out及輸出端電壓V_out-term均可為交流電，因此在交流電的情形下，此處的增加指的是最大振幅的增加或者說是方均根值的增加。

於本實施例中，當輸出電流I_out上升時，輸出端的電壓相應地上升。舉例而言，當外部阻抗(例如：饋線)因為老化及溫度上升時，會造成饋線阻抗上升，因此輸出電流I_out上升時，饋線阻抗上的電壓相應地上升。

如第1A圖所示，變流器101具有一控制單元107，當輸出端電壓V_out-term升高且進入一警戒範圍時，控制單元107用以控制變流器101以降低輸出電流I_out，或者是維持當下的輸出電流I_out以避免輸出端電壓上升且超過電壓門限值(即，超過警戒範圍的上限電壓)而造成變流器101進入一跳脫保護機制，例如避免變流器101超過電壓門限值而跳脫(即，停止輸出轉換輸出電流I_out)。需說明的是，跳脫保護機制還可以是前述的最大功率點追蹤裝置、防孤島跳脫保護機制等，且任何使變流器101停止產生輸出電流I_out之機制皆在本發明保護之範圍。

於本實施例中，變流器101更包含判斷單元103。當判斷單元103判斷輸出端電壓V_out-term進入一警戒範圍時，判斷單元103會產生調整訊號102，並傳送調整訊號102至控制單元107，使控制單元107依據調整訊號102調整變流器101的輸出電流I_out。

於另一實施例中，判斷單元103更可以根據輸出電流I_out及輸出端電壓V_out-term計算出一判斷值，並根據判斷值產生一調整訊號102用以調整變流器101的輸出電流I_out。

如第1B圖所示，於另一實施例中，判斷單元103可有線或無線連接至控制單元107。具體而言，判斷單元103可與控制單元107耦接或透過通訊界面連接，並被設置於遠端，控制單元107將接收到的輸出電流I_out及輸出端電壓V_out-term以有線或無線方式傳送至判斷單元103。以第1B圖所示為例，判斷單元103可透過無線(Wireless)網路與控制單元107無線連接，藉由遠端控制將調整訊號102傳送至控制單元107，使控制單元107根據調整訊號102調整輸出電流I_out。

本發明之一實施例為一種變流裝置200，其示意圖係描繪於第2A及2B圖中。

於本實施例中，舉例而言，前述的警戒範圍的下限可以是260伏特，且前述的電壓門限值可以是264伏特(即，警戒範圍為260伏特至264伏特，即警戒範圍的下限與電壓門限值之間)。當輸出電流I_out在多個取樣時間持 續上升，且輸出端電壓V_out-term大於警戒範圍的下限260伏特時，控制單元107會控制變流器101，藉由減少電能E之接收量來減少輸出電流I_out，或者是藉由維持電能E之接收量以維持當前的輸出電流I_out，以避免輸出端電壓V_out-term超過電壓門限值264伏特而進入前述的跳脫保護機制。

另一方面，當輸出電流I_out在多個取樣時間持續下降，且輸出端電壓V_out-term大於警戒範圍下限260伏特時，控制單元107用以控制變流器101，藉由增加電能E之接收量以維持當前的輸出電流I_out。

具體而言，如第2A及2B圖所示，判斷單元103會在多個取樣時間內判斷輸出電流I_out為上升或下降，並傳送調整訊號102至控制單元107，使控制單元107依據調整訊號102調整變流器101的輸出電流I_out。需說明的是，上述的警戒範圍的下限260伏特及電壓門限值264伏特皆僅用以解釋本發明，但不以此為限。第2A及2B圖與第1A及1B圖相比繪示了外部阻抗Z。外部阻抗Z對於變流器101的影響與第1A及1B圖相似，在此不再贅述。

於另一實施例中，當輸出端電壓V_out-term在多個取樣時間持續上升，且輸出端電壓V_out-term大於警戒範圍的下限260伏特時，控制單元107控制變流器101，藉由減少電能E之接收量以減少輸出電流I_out，或者藉由維持電能E之接收量以維持當前的輸出電流I_out。

於另一實施例中，當輸出端電壓V_out-term在多個取 樣時間持續下降，且輸出端電壓V_out-term大於警戒範圍的下限時，控制單元107更控制變流器101，藉由增加電能E之接收量以增加輸出電流I_out。

換句話說，判斷單元103在多個取樣時間裡，可藉由判斷輸出端電壓V_out-term的電壓值是否進入警戒範圍，以產生調整訊號102，並傳送調整訊號102至控制單元107，使控制單元107依據調整訊號102調整變流器101的輸出電流I_out。

於另一實施例中，當輸出端電壓V_out-term小於警戒範圍的下限260伏特時，為使變流器101能產生最大效能，控制單元107控制變流器101，藉由增加電能E之接收量以增加輸出電流I_out，使變流器101產生最大的輸出電流I_out，但不使輸出端電壓V_out-term超過電壓門限值264伏特，避免使變流器101進入跳脫保護機制。

於另一實施例中，判斷單元103更可藉由判斷輸出電流I_out及輸出端電壓V_out-term產生調整訊號102以調整變流器101的輸出電流I_out。

具體而言，變流器101將電能E轉換為輸出電流I_out以產生輸出端電壓V_out-term。判斷單元103根據輸出電流I_out的每單位電流的變化量造成輸出端電壓V_out-term的每單位電壓的變化量的比值計算出判斷值，此判斷值係為一阻抗Z。即阻抗Z=d(V_out-term)/d(I_out)。接著，判斷單元103根據阻抗Z產生調整訊號102。

若阻抗Z大於一預設值，阻抗Z會對於輸出端電壓 V_out-term在輸出電流I_out上升的過程中，產生實質地影響，此時需要避免在提升輸出電流I_out的同時，造成輸出端電壓V_out-term過高而使得變流器101進入跳脫保護機制。

於另一實施例中，判斷單元103更用以將輸出端電壓V_out-term與電壓門限值264伏特(即，警戒範圍的上限)比較以產生一比較結果，並根據判斷值及比較結果產生調整訊號102。

具體而言，若阻抗Z大於一預設值，且輸出端電壓V_out-term已經接近電壓門限值264伏特。舉例來說，在電壓門限值以下20%範圍內，或者是在電壓門限值以下10%範圍內，判斷單元103產生調整電流102，使控制單元107減少或維持變流器101的輸出電流I_out。

此外，電壓門限值更可以是電工法規規定的變流器101的跳脫電壓264伏特，若輸出端電壓V_out-term即將超過電壓門限值(即，跳脫電壓264伏特)，則必須停止或減少變流器101的輸出電流I_out。因此，藉由判斷單元103產生調整訊號102來控制變流器101，以限制輸出電流I_out繼續上升。

於一本實施例中，如第2C圖所示，其係描述變流裝置200a及變流裝置200b共同運作之示意圖。舉例而言，可再生能源系統105a及可再生能源系統105b係為太陽能再生系統，變流器101a及變流器101b分別將可再生能源系統105a所產生的電能E1及可再生能源系統105b所產生的電能E2轉換為輸出電流I_out1及輸出電流I_out2，且產生總 輸出電流I_{out_total}，並更據以產生輸出端電壓V_out-term。

當判斷單元103a及判斷單元103b判斷輸出端電壓V_out-term進入警戒範圍時，判斷單元103a及判斷單元103b分別產生調整訊號102a及調整訊號102b，且分別傳送調整訊號102a及調整訊號102b至控制單元107a及控制單元107b，以降低變流器101a產生的輸出電流I_out1及變流器101b產生的輸出電流I_out2，使總輸出電流I_{out_tota1}據此降低。此實施例顯示了本發明用於電力調度可有效的保持電力系統的電流品質，更避免可再生系統的發電損失。

請參考第2D圖，其描繪變流裝置200之輸出端電壓V_out-term與時間之關係之示意圖。變流裝置200的判斷單元103可依據輸出端電壓V_out-term與時間之關係，進行不同的判斷階段，例如第2D圖所示的6個判斷階段。

於第1階段，輸出端電壓V_out-term係位於240伏特與255伏特之間，判斷單元103判斷輸出端電壓V_out-term為正常電壓。因此，判斷單元103不使控制單元107調整輸出電流I_out，但仍持續保持偵測輸出端電壓V_out-term的上升狀況。在另一實施方式中，判斷單元103可使控制單元107控制變流器101以提高電能E的接收及輸出電流I_out的大小(即，控制可再生能源系統105運作在可能的最大功率輸出下)。

於第2階段，隨著輸出電流I_out升高，輸出端電壓V_out-term大於255伏特。此時，判斷單元103判斷第2階段為警告階段。接著，判斷單元103判斷輸出端電壓V_out-term 未超過警戒範圍的下限260伏特(即，未進入警戒範圍)，判斷單元103不使控制單元107調整輸出電流I_out，但仍持續保持偵測輸出端電壓V_out-term的上升狀況。在另一實施方式中，判斷單元103可使控制單元107控制變流器101以提高電能E的接收及輸出電流I_out的大小(即，控制可再生能源系統105運作在可能的最大功率輸出下)。

於第3階段，輸出端電壓V_out-term大於260伏特。此時，判斷單元103判斷輸出端電壓V_out-term進入為警戒範圍，且判斷出輸出端電壓V_out-term仍持續上升。接著，判斷單元103產生調整訊號102，並傳送調整訊號102至控制單元107。控制單元107根據調整訊號102控制變流器101，藉由減少或維持電能E之接收量來減少或維持輸出電流I_out。

換句話說，控制單元107控制變流器101以減少或維持接收可再生能源系統105所產生的電能E，因此變流器101相對應的轉換出較少的輸出電流I_out，進而達到調整輸出電流I_out的功效。需說明的是，調降輸出電流I_out的動作在此第3階段中可持續執行直到輸出端電壓V_out-term不再上升，或者是在警戒範圍可容許誤差範圍內，進而避免變流器101為了使可再生能源系統105運作在可輸出的最大功率點而進入跳脫保護機制，反而造成整個系統停止輸出電能。

於第4階段，輸出端電壓V_out-term大於警戒範圍的下限260伏特。此時，判斷單元103判斷輸出端電壓V_out-term 仍在警戒範圍裡，且判斷出輸出端電壓V_out-term開始下降。此時，判斷單元103產生調整訊號並傳送調整訊號102至控制單元107。即，在不會造成變流器101進入跳脫保護機制的前提下，維持最大可能的轉換能量輸出。

接著，控制單元107控制變流器101以減少或維持可再生能源系統105所產生的電能E之接收量，使變流器101的輸出端電壓V_out-term不會因為超過警戒範圍的上限264伏特而導致變流器101進入跳脫保護機制。

於第5階段，輸出端電壓V_out-term大於255伏特但小於260伏特。此時，判斷單元103判斷輸出端電壓V_out-term小於警戒範圍的下限260伏特且仍持續下降時，判斷單元103判斷第5階段為警告階段。接著，判斷單元103傳送調整訊號102至控制單元107。控制單元107根據調整訊號102控制變流器101，此時輸出電流I_out的調整目標恢復為儘可能獲取最多的再生能源，因此控制單元107控制變流器101藉由增加電能E之接收量來增加輸出電流I_out。

於第6階段，輸出端電壓V_out-term係位於240伏特與255伏特之間。判斷單元103判斷輸出端電壓V_out-term為正常電壓。因此，判斷單元103產生調整訊號102至控制單元107，使控制器元107控制變流器101，藉由增加電能E之接收量來增加輸出電流I_out。需說明者，上述之各個判斷階段僅係用以解釋本發明，且上述之電壓值以及各個判斷階段之順序亦僅為舉例，並非用以限制本發明所保護之範圍。

於另一實施例中，判斷單元103更用以將輸出電流I_out與電流門限值比較，以及將輸出端電壓V_out-term與另一電壓門限值(例如：警戒範圍的下限260伏特)比較以產生一比較結果，並根據判斷值及比較結果產生調整訊號102。

如第2D圖所示，於第1階段，輸出端電壓V_out-term係位於240伏特與255伏特之間，判斷單元103根據輸出電流I_out的每單位電流的變化量造成輸出端電壓V_out-term的每單位電壓的變化量的比值計算出阻抗Z。此時，判斷單元103計算出的阻抗Z未大於一預設值，判斷單元103判斷輸出端電壓V_out-term為正常電壓。因此，判斷單元103不使控制單元107調整輸出電流I_out，但仍持續保持偵測阻抗Z、輸出電流I_out及輸出端電壓V_out-term的上升狀況。

於第2階段，隨著輸出電流I_out升高，輸出端電壓V_out-term大於255伏特但未超過警戒範圍的下限260伏特。此時，判斷單元103判斷計算出的阻抗Z大於預設值，並判斷第2階段為警告階段。接著，判斷單元103將輸出電流I_out及輸出端電壓V_out-term分別與電流門限值及警戒範圍的下限260伏特比較，並產生比較結果。當比較結果指示為輸出電流I_out及輸出端電壓V_out-term皆處於正常範圍，即未進入警戒範圍時，判斷單元103不使控制單元107調整輸出電流I_out，但仍持續保持偵測阻抗Z、輸出電流I_out及輸出端電壓V_out-term的上升狀況。

於第3階段，輸出端電壓V_out-term大於260伏特。 此時，判斷單元103判斷計算出的阻抗Z大於預設值，並且輸出電流I_out及輸出端電壓V_out-term持續上升，判斷單元103判斷第3階段為警戒範圍。接著，判斷單元103分別將輸出電流I_out及輸出端電壓V_out-term與電流門限值及警戒範圍的下限260伏特作比較。當判斷單元103判斷輸出電流I_out大於電流門限值及輸出端電壓V_out-term大於警戒範圍的下限260伏特時，傳送調整訊號102至控制單元107。

控制單元107根據調整訊號102控制變流器101，藉由減少電能E之接收量以達到減少輸出電流I_out之目標。換句話說，控制單元107控制變流器101以減少接收可再生能源系統105所產生的電能E，因此變流器101相對應的轉換出較少的輸出電流I_out，達到調整輸出電流I_out的功效。需說明的是，調降輸出電流I_out的動作在此第3階段中會持續執行直到輸出端電壓V_out-term不再上升，或者是在警戒範圍可容許誤差範圍內。

於第4階段，輸出端電壓V_out-term大於警戒範圍的下限260伏特。此時，判斷單元103判斷計算出的阻抗Z大於預設值時，判斷第4階段為警戒範圍。接著，判斷單元103將輸出電流I_out及輸出端電壓V_out-term分別與電流門限值及警戒範圍的下限260伏特做比較。當比較結果指示為輸出端電壓V_out-term下降但仍大於警戒範圍的下限260伏特時，可維持不變，即不改變輸出電流I_out，且亦可傳送調整訊號102至控制單元107。

控制單元107控制變流器101減少調整可再生能源 系統105所產生的電能E之接收量，以調整輸出電流I_out，使變流器101的輸出端電壓V_out-term不會因為超過警戒範圍而導致變流器101進入跳脫保護機制。

於第5階段，輸出端電壓V_out-term大於255伏特但小於警戒範圍的下限260伏特。此時，判斷單元103判斷計算出的阻抗Z大於預設值，並且輸出電流I_out及輸出端電壓V_out-term持續下降時，判斷單元103判斷第5階段為警告階段。接著，判斷單元103將輸出電流I_out與電流門限值比較及將輸出端電壓V_out-term與警戒範圍的下限260伏特做比較。當判斷單元103判斷輸出電流I_out小於電流門限值及輸出端電壓V_out-term小於警戒範圍的下限260伏特時，傳送調整訊號102至控制單元107。控制單元107根據調整訊號102控制變流器101，此時輸出電流I_out的調整目標恢復為儘可能獲取最多的再生能源。

於第6階段，輸出端電壓V_out-term係位於240伏特與255伏特之間。判斷單元103判斷計算出的阻抗Z未大於預設值時，判斷單元103判斷輸出端電壓V_out-term為正常電壓。因此，判斷單元103不使控制單元107調整輸出電流I_out，但仍持續保持偵測阻抗Z、輸出電流I_out及輸出端電壓V_out-term的上升狀況。

於另一實施例中，變流器101將電能E轉換為輸出電流I_out以產生輸出端電壓V_out-term。判斷單元103係根據輸出端電壓V_out-term與至少一警戒範圍的下限比較，計算出至少一個判斷值，並產生調整訊號102，使控制單元107 依序調整輸出電流I_out。

舉例而言，當輸出端電壓V_out-term超過此至少一警戒範圍的下限時，判斷單元103產生降低輸出電流I_out一級之調整訊號102，隨著輸出端電壓V_out-term繼續增加，控制單元107持續接收降低輸出電流I_out之調整訊號102，直到輸出端電壓V_out-term不再增加或是不超過此至少一警戒範圍的下限。

本發明之一實施例為一種變流裝置之控制方法300，其流程圖係描繪於第3圖中。應瞭解到，本實施方式中所提及的控制方法的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行，且此實施方式可透過上述的各個變流裝置之實施例來實現。

於步驟S301中，轉換一電能為一輸出電流以產生一輸出端電壓。接著，於步驟S303中，當輸出端電壓隨著輸出電流的升高而升高且進入一警戒範圍時，控制變流器降低輸出電流或者維持當下的輸出電流以避免輸出端電壓繼續升高而超過一電壓門限值而造成變流器進入一跳脫保護機制。

本發明之一實施例為一種變流裝置之控制方法400，其流程圖係描繪於第4圖中。

首先，執行步驟S401，轉換一電能為一輸出電流以產生一輸出端電壓。接著，執行步驟S403，對輸出電流在多個時間點進行取樣。於步驟S405中，當輸出電流在多 個取樣時間持續上升，且輸出端電壓大於警戒範圍的下限時，藉由減少電能之接收量以減少輸出電流或者藉由維持電能之接收量以維持當前的輸出電流。於步驟S407中，當輸出端電壓小於警戒範圍的下限時，藉由增加電能之接收量以增加輸出電流。

本發明之一實施例為一種變流裝置之控制方法500，其流程圖係描繪於第5圖中。

首先，執行步驟S501，轉換一電能為一輸出電流以產生一輸出端電壓。接著，執行步驟S503，對輸出電流在多個時間點進行取樣。於步驟S505中，當輸出電流在多個取樣時間持續下降，且輸出端電壓大於警戒範圍的下限時，藉由增加電能之接收量以維持當前的輸出電流。於步驟S507中，當輸出端電壓小於警戒範圍的下限時，藉由增加電能之接收量以增加輸出電流。

本發明之一實施例為一種變流裝置之控制方法600，其流程圖係描繪於第6圖中。

首先，執行步驟S601，轉換一電能為一輸出電流以產生一輸出端電壓。接著，執行步驟S603，對輸出電流在多個時間點進行取樣。於步驟S605中，當輸出端電壓在多個取樣時間持續上升，且輸出端電壓大於警戒範圍的下限時，藉由減少電能之接收量以減少輸出電流或者藉由維持電能之接收量以維持當前的輸出電流。於步驟S607中，當輸出端電壓小於警戒範圍的下限時，藉由增加電能之接收量以增加輸出電流。

本發明之一實施例為一種變流裝置之控制方法700，其流程圖係描繪於第7圖中。

首先，執行步驟S701，轉換一電能為一輸出電流以產生一輸出端電壓。接著，執行步驟S703，對輸出電流在多個時間點進行取樣。於步驟S705中，當輸出端電壓在多個取樣時間持續下降，且輸出端電壓大於警戒範圍的下限時，藉由增加電能之接收量以維持當前的輸出電流。於步驟S707中，當輸出端電壓小於警戒範圍的下限時，藉由增加電能之接收量以增加輸出電流。

除此之外，上述實施例之控制方法300、400、500、600、700亦能執行上述實施例之變流裝置100、200所描述之所有操作及功能，所屬技術領域具有通常知識者可直接瞭解其運作，故在此不再贅述。

由上述各實施例之說明可知，藉由本發明的變流裝置及其控制方法，可避免變流器因線阻的電壓差效應而交替地操作於正常供電以及跳脫保護機制這兩個模式之間，藉由控制器控制變流器的輸出電流，以避免輸出端電壓上升且超過警戒範圍，更避免變流器進入跳脫保護機制。當輸出端電壓上升且進入警戒範圍時，控制器會維持、增加或減少接收自可再生能源輸出之電流量，相對應地可維持、增加或減少變流器的輸出電流。據此，可有效的保持變流器產生的電流品質，更避免可再生能源系統的發電損失。

雖然本案已以實施例揭露如上，然其並非用以限定 本案，任何熟習此技藝者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧變流裝置

101‧‧‧變流器

102‧‧‧調整訊號

103‧‧‧判斷單元

105‧‧‧可再生能源系統

107‧‧‧控制單元

E‧‧‧電能

I_out‧‧‧輸出電流

V_out-term‧‧‧輸出端電壓

Claims (12)

1. 一種變流裝置，包含：一變流器，用以將一電能轉換為一輸出電流以產生一輸出端電壓，當該輸出電流上升時，該輸出端電壓相應地上升；其中，該變流器具有一控制單元，用以當該輸出端電壓升高且進入一警戒範圍時，控制該變流器以降低該輸出電流或者維持當下的輸出電流，以避免該輸出端電壓上升且超過一電壓門限值而造成該變流器進入一跳脫保護機制。
2. 如請求項1所述之變流裝置，其中當該輸出電流在多個取樣時間持續上升，且該輸出端電壓大於該警戒範圍的下限時，該控制單元還用以控制該變流器，藉由減少該電能之接收量以減少該輸出電流或者藉由維持該電能之接收量以維持當前的該輸出電流。
3. 如請求項1所述之變流裝置，其中當該輸出電流在多個取樣時間持續下降，且該輸出端電壓大於該警戒範圍的下限時，該控制單元還用以控制該變流器，藉由增加該電能之接收量以維持當前的該輸出電流。
4. 如請求項1所述之變流裝置，其中當該輸出端電壓在多個取樣時間持續上升，且該輸出端電壓大於該警戒範圍的下限時，該控制單元還用以控制該變流器，藉由減少該電能之接收量以減少該輸出電流或者藉由維持該電能之接收量以維持當前的該輸出電流。
5. 如請求項1所述之變流裝置，其中當該輸出端電壓在多個取樣時間持續下降，且該輸出端電壓大於該警戒範圍的下限時，該控制單元還用以控制該變流器，藉由增加該電能之接收量以維持當前的該輸出電流。
6. 如請求項2至5任一項所述之變流裝置，其中當該輸出端電壓小於該警戒範圍的下限時，該控制單元還用以控制該變流器，藉由增加該電能之接收量以增加該輸出電流。
7. 一種變流裝置之控制方法，包含下列步驟：轉換一電能為一輸出電流以產生一輸出端電壓；以及當該輸出端電壓隨著該輸出電流的升高而升高且進入一警戒範圍時，控制該變流器降低該輸出電流或者維持當下的該輸出電流以避免該輸出端電壓繼續升高而超過一電壓門限值而造成該變流器進入一跳脫保護機制。
8. 如請求項7所述之控制方法，其中，當該輸出端電壓隨著該輸出電流的升高而升高且而進入該警戒範圍，控制該變流器降低該輸出電流或者維持當下的該輸出電流以避免該輸出端電壓超過該電壓門限值而造成該變流器進入該跳脫保護機制之步驟包含：對該輸出電流在多個時間點進行取樣；以及當該輸出電流在該多個取樣時間持續上升，且該輸出端電壓大於該警戒範圍的下限時，藉由減少該電能之接收量以減少該輸出電流或者藉由維持該電能之接收量以維持當前的該輸出電流。
9. 如請求項7所述之控制方法，其中當該輸出端電壓隨著該輸出電流的升高而升高且而進入該警戒範圍，控制該變流器降低該輸出電流或者維持當下的該輸出電流以避免該輸出端電壓超過該電壓門限值而造成該變流器進入該跳脫保護機制之步驟包含：對該輸出電流在多個時間點進行取樣；以及當該輸出電流在該多個取樣時間持續下降，且該輸出端電壓大於該警戒範圍的下限時，藉由增加該電能之接收量以維持當前的該輸出電流。
10. 如請求項7所述之控制方法，其中當該輸出端電壓隨著該輸出電流的升高而升高且而進入該警戒範圍，控制該變流器降低該輸出電流或者維持當下的該輸出電流以 避免該輸出端電壓超過該電壓門限值而造成該變流器進入該跳脫保護機制之步驟包含：對該輸出電流在多個時間點進行取樣；以及當該輸出端電壓在該多個取樣時間持續上升，且該輸出端電壓大於該警戒範圍的下限時，藉由減少該電能之接收量以減少該輸出電流或者藉由維持該電能之接收量以維持當前的該輸出電流。
11. 如請求項7所述之控制方法，其中當該輸出端電壓隨著該輸出電流的升高而升高且而進入該警戒範圍，控制該變流器降低該輸出電流或者維持當下的該輸出電流以避免該輸出端電壓超過該電壓門限值而造成該變流器進入該跳脫保護機制之步驟包含：對該輸出電流在多個時間點進行取樣；以及當該輸出端電壓在該多個取樣時間持續下降，且該輸出端電壓大於該警戒範圍的下限時，藉由增加該電能之接收量以維持當前的該輸出電流。
12. 如請求項7至11任一項所述之控制方法，還包含下列步驟：當該輸出端電壓小於該警戒範圍的下限時，藉由增加該電能之接收量以增加該輸出電流。