变流器控制系统的收敛状态检测方法和装置、存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开一种变流器控制系统的收敛状态检测方法和装置、存储介质。该方法包括获得变流器控制系统中多个相位所属的目标控制变量的反馈值；针对每个相位，基于该相位在第一预定时间段内的多个反馈值与预设的给定值的差值，计算标准差，第一预定时间段包括当前时刻以及自当前时刻向前的N‑1个时刻，N为大于等于1的整数；对多个相位的标准差与收敛保护阈值分别进行比较；根据比较结果，判断变流器控制器的收敛状态。采用本发明专利技术实施例中的技术方案，能够降低对变流器控制系统收敛状态的误判率。

Convergence State Detection Method, Device and Storage Media of Converter Control System

The embodiment of the invention discloses a method for detecting the convergence state of a converter control system, a device and a storage medium. For each phase, the standard deviation is calculated based on the difference between the multiple feedback values of the phase in the first predetermined time period and the preset given value. The first predetermined time period includes the current time and the forward N_1 time of the current time, and N is an integer pair greater than or equal to 1. The standard deviation of multiple phases is compared with the convergence protection threshold, and the convergence state of the converter controller is judged according to the comparison results. By adopting the technical scheme in the embodiment of the present invention, the misjudgment rate of the convergence state of the converter control system can be reduced.

【技术实现步骤摘要】
变流器控制系统的收敛状态检测方法和装置、存储介质
本专利技术涉及风力发电
，尤其涉及一种变流器控制系统的收敛状态检测方法和装置、存储介质。
技术介绍
风电变流器是风力发电机组电能并网的核心部件，当控制变量处于收敛状态时，风电变流器控制系统才能够稳定运行。其中，控制变量处于收敛状态指的是，控制变量的反馈值跟随设定值，当反馈值偏离设定值，系统处于失稳状态，控制系统将不稳定。目前，变流器控制系统收敛性保护一般采用误差保护，通过比较控制变量的设定值与反馈值的误差值的大小来采取系统保护，但是，这种误差保护方式适应性差，对变流器控制系统收敛状态的误判率较高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种变流器控制系统的收敛状态检测方法和装置、存储介质，能够降低对变流器控制系统收敛状态的误判率。第一方面，本专利技术实施例提供一种变流器控制系统的收敛状态检测方法，包括：获得变流器控制系统中多个相位所属的目标控制变量的反馈值；针对每个相位，基于该相位在第一预定时间段内的多个反馈值与预设的给定值的差值，计算标准差，第一预定时间段包括当前时刻以及自当前时刻向前的N-1个时刻，N为大于等于1的整数；对多个相位的标准差与收敛保护阈值分别进行比较；根据比较结果，判断变流器控制器的收敛状态。在第一方面的一种可能的实施方式中，根据比较结果，判断变流器控制系统的收敛状态，包括：若多个相位中任一相位的标准差大于收敛保护阈值，则确定变流器控制系统处于异常收敛状态；若多个相位的标准差全部小于或等于收敛保护阈值，则确定变流器控制系统处于正常收敛状态。在第一方面的一种可能的实施方式中，还包括：若变流器控制系统处于异常收敛状态，则封锁变流器控制系统的调制脉冲并对风力发电机组执行停机操作。在第一方面的一种可能的实施方式中，还包括：若变流器控制系统在第二预定时间段内持续处于异常收敛状态，则封锁变流器控制系统的调制脉冲并对风力发电机组执行停机操作，第二预定时间段包括当前时刻以及自当前时刻向后的M-1个时刻，M为大于等于1的整数。在第一方面的一种可能的实施方式中，获得变流器控制系统中多个相位所属的目标控制变量的反馈值，包括：确定变流器控制系统处于调制状态；采集变流器控制系统中多个相位所属的目标控制变量的反馈值，目标控制变量包括变流器控制系统的输出电流或者输出电压。第二方面，本专利技术实施例提供一种变流器控制系统的收敛状态检测装置，包括：反馈值获得模块，用于获得变流器控制系统中多个相位所属的目标控制变量的反馈值；标准差计算模块，用于针对每个相位，基于该相位在第一预定时间段内的多个反馈值与预设的给定值的差值计算标准差，第一预定时间段包括当前时刻以及自当前时刻向前的N-1个时刻，N为大于等于1的整数；比较处理模块，用于对多个相位的标准差与收敛保护阈值分别进行比较；状态判断模块，用于根据比较结果，判断变流器控制器的收敛状态。在第二方面的一种可能的实施方式中，状态判断模块具体用于，若多个相位中任一相位的标准差大于收敛保护阈值，则确定变流器控制系统处于异常收敛状态；若多个相位的标准差全部小于等于收敛保护阈值，则确定变流器控制系统处于正常收敛状态。在第二方面的一种可能的实施方式中，还包括故障处理模块，用于若变流器控制系统处于异常收敛状态，则封锁变流器控制系统的调制脉冲并对风力发电机组执行停机操作；或者，若变流器控制系统在第二预定时间段内持续处于异常收敛状态，则封锁变流器控制系统的调制脉冲并对风力发电机组执行停机操作，第二预定时间段包括当前时刻以及自当前时刻向后的M-1个时刻，M为大于等于1的整数。在第二方面的一种可能的实施方式中，装置设置在风力发电机组的变流器控制器中。第三方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，程序被处理器执行时实现如上的变流器控制系统的收敛状态检测装置。如上所述，在本专利技术实施例中，为检测变流器控制系统的收敛状态，可以先获得变流器控制系统中多个相位所属的目标控制变量的反馈值，针对每个相位，基于该相位在第一预定时间段内的多个反馈值与预设的给定值的差值，计算标准差。与常规误差判断的方式相比，标准差能够准确反应变流器控制系统未超出极值、未触发极值保护、不发散或者发散非常缓慢等工况下的波动情况，不仅能够对系统收敛性保护，而且具有一定的鲁邦性，能够避免对系统收敛状态的误判断，从而提高判断准确度。附图说明从下面结合附图对本专利技术的具体实施方式的描述中可以更好地理解本专利技术，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。图1为本专利技术实施例涉及的风力发电机组的并网结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的变流器网侧子控制系统的原理图；图3为本专利技术一实施例提供的变流器控制系统的收敛状态检测方法的流程示意图；图4为本专利技术另一实施例提供的变流器控制系统的收敛状态检测方法的流程示意图；图5为本专利技术实施例提供的变流器控制系统的收敛状态检测装置的结构示意图。具体实施方式下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本专利技术的全面理解。图1为本专利技术实施例涉及的风力发电机组的并网结构示意图。如图1所示，风力发电机组和电网之间设置有变流器100。变流器100从发电机侧到网侧依次包括整流器101、制动单元102和逆变器103。其中，整流器101中的功率模块包括6个IGBT组成的全桥结构，用于对风力发电机组发电产生的三相交流电进行整流。制动单元102包括2个IGBT组成的半桥结构，用于消耗有功功率以使直流母线电压维持在稳定值。逆变器103中的功率模块包括6个IGBT组成的全桥结构，用于将整流后的直流电重新转换为三相交流电并入电网。通常，变流器控制系统可以分为机侧子控制系统和网侧子控制系统，目前，两个子系统中均存在收敛保护，一般多为极值保护，以功率模块的过电流保护为例，当功率模块电流超过设定的阈值，就会触发过电流保护，使机组进入故障而停机；或者，采用常规的误差值来保护，误差指反馈值减去设定值的差，用绝对误差或相对误差来表示，采用误差值保护具有误判断的可能，保护功能适应性差。图2为本专利技术实施例提供的变流器网侧子控制系统的原理图。其中，功率计算器201根据变流器网侧的三相反馈电流iabc和三相反馈电压uabc，计算功率反馈值Q，一个PI反馈调节器根据功率反馈值Q和功率给定值Qref得到无功电流参考值iq_ref；另一PI反馈调节器根据直流母线电压反馈值Udc和直流母线电压给定值Udc_ref，得到无功电流参考值id_ref。同时，PLL锁相环根据三相反馈电流iabc得到相位角θ和角频率ω，根据无功电流参考值iq_ref和母线电压给定值Udc_ref经过e-jθ计算器处理及坐标系变换(dq-abc)，得到变流器逆变侧电流给定值Iabc，PIR计算器对变流器逆变侧电流给定值I*abc和变流器逆变侧电流反馈值Iabc进行处理，得到U∝和Uβ，PWM调制器202根据U∝和Uβ向变流器网侧子控制系统的开关器件输出PWM调制波。由于功率模块电流还存在以下的可能：(1)未超出极值，未触发极值保护；(2)现了围绕设定值的上下波动；(3)控制系统不发散或发散非常缓慢。因此需要增加保护：设定值与反馈值偏离程度的判断，即收敛性的判断。基于此，本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变流器控制系统的收敛状态检测方法，其中，包括：获得变流器控制系统中多个相位所属的目标控制变量的反馈值；针对每个相位，基于该相位在第一预定时间段内的多个反馈值与预设的给定值的差值，计算标准差，所述第一预定时间段包括当前时刻以及自当前时刻向前的N‑1个时刻，N为大于等于1的整数；对所述多个相位的标准差与收敛保护阈值分别进行比较；根据比较结果，判断所述变流器控制系统的收敛状态。

【技术特征摘要】
1.一种变流器控制系统的收敛状态检测方法，其中，包括：获得变流器控制系统中多个相位所属的目标控制变量的反馈值；针对每个相位，基于该相位在第一预定时间段内的多个反馈值与预设的给定值的差值，计算标准差，所述第一预定时间段包括当前时刻以及自当前时刻向前的N-1个时刻，N为大于等于1的整数；对所述多个相位的标准差与收敛保护阈值分别进行比较；根据比较结果，判断所述变流器控制系统的收敛状态。2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据比较结果，判断所述变流器控制系统的收敛状态，包括：若所述多个相位中任一相位的标准差大于所述收敛保护阈值，则确定所述变流器控制系统处于异常收敛状态；若所述多个相位的标准差全部小于或等于所述收敛保护阈值，则确定所述变流器控制系统处于正常收敛状态。3.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括：若所述变流器控制系统处于异常收敛状态，则封锁所述变流器控制系统的调制脉冲并对风力发电机组执行停机操作。4.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括：若所述变流器控制系统在第二预定时间段内持续处于异常收敛状态，则封锁所述变流器控制系统的调制脉冲并对风力发电机组执行停机操作，所述第二预定时间段包括当前时刻以及自当前时刻向后的M-1个时刻，M为大于等于1的整数。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获得变流器控制系统中多个相位所属的目标控制变量的反馈值，包括：确定所述变流器控制系统处于调制状态；采集所述变流器控制系统中多个相位所属的目标控制变量的反馈值，所述目标控制变量包括所述变流器控制系统的输出电流或者输出电...

【专利技术属性】
技术研发人员：武立国，郭锐，
申请(专利权)人：新疆金风科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65