风力发电机组的逆变器控制方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术的实施例提供了一种风力发电机组的逆变器控制方法、装置和系统。其中，控制方法包括：周期性地获取风力发电机组的并网电压数据，并网电压数据包括电网电压值、第一电网电压相位角值和电网频率值；根据获取的当前周期的并网电压数据确定是否进入低压穿越波动状态；如果确定正在进入低压穿越波动状态，则将获取的前一周期的电网频率值设定为电网频率锁定值，并且根据获取的前一周期的第一电网电压相位角值和电网频率锁定值计算当前周期的第二电网电压相位角值，根据第二电网电压相位角值和电网频率锁定值生成逆变控制指令，并且将逆变控制指令发送给风力发电机组的网侧逆变器。采用本方案可以增强低压穿越控制的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组的逆变器控制方法、装置和系统
本专利技术涉及风力发电
，特别涉及一种风力发电机组的逆变器控制方法、装置和系统。
技术介绍
在风力发电机组的运行过程中，当电网由于扰动或故障，电网电压值瞬间跌落至0.9PU.(PerUnit，标幺值)以下时，风力发电机组的控制系统可通过调整控制策略实现在电网电压故障期间的不间断并网运行。其中，风力发电机组的逆变器执行主要的低压穿越控制。在逆变器的低压穿越控制策略中，通过该三相锁相环获取电网电压的相位角，并全程采用锁相环输出的相位角进行低压穿越控制。但是，当低压跌落至较低时，由于电网电压值较低并且存在电压波形的畸变问题，使得三相锁相环对于电网电压相位角的锁定出现误差，从而造成无功电流和有功电流等控制量出现偏差，严重时会导致控制系统不稳定，影响风力发电机组的低压穿越控制，甚至导致低压穿越失败，以及导致更严重的电网故障。因此，现有技术中风力发电机组的逆变器的低压穿越控制策略中，存在当电网电压跌落至较低区域时造成电网电压相位角波动幅度较大，无法准确测量的问题，从而给低压穿越控制带来较大风险。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种风力发电机组的逆变器控制方法、装置和系统，以解决电网电压跌落至较低区域造成的电网电压相位角测量不准确的问题，进而增强风力发电机组的逆变器进行低压穿越控制的稳定性，提升低压穿越的成功率。为达到上述目的，本专利技术的实施例提供了一种风力发电机组的逆变器控制方法，包括：周期性地获取风力发电机组的并网电压数据，所述并网电压数据包括电网电压值、第一电网电压相位角值和电网频率值；根据获取的当前周期的并网电压数据确定是否进入低压穿越波动状态；如果确定正在进入低压穿越波动状态，则将获取的前一周期的电网频率值设定为电网频率锁定值，并且根据获取的前一周期的第一电网电压相位角值和所述电网频率锁定值计算当前周期的第二电网电压相位角值，根据所述第二电网电压相位角值和电网频率锁定值生成逆变控制指令，并且将所述逆变控制指令发送给所述风力发电机组的网侧逆变器。可选地，还包括：如果已经进入低压穿越波动状态，则根据所述电网频率锁定值和在前一周期计算出的第二电网电压相位角值计算当前周期的第二电网电压相位角值，根据所述当前周期的第二电网电压相位角值和所述电网频率锁定值生成逆变控制指令，并且将所述逆变控制指令发送给所述风力发电机组的网侧逆变器。可选地，还包括：如果已经进入低压穿越波动状态，则在获取的当前周期的电网电压值由小于或等于第一电压阈值变化为大于或等于第二电压阈值时，根据当前周期获取的第一电网电压相位角值和电网频率值生成逆变控制指令，并且将所述逆变控制指令发送给所述风力发电机组的网侧逆变器；其中，所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值。可选地，所述电网电压值在设定时间段内持续大于或等于第二电压阈值时，根据当前周期获取的第一电网电压相位角值和电网频率值生成逆变控制指令，并且将所述逆变控制指令发送给所述风力发电机组的网侧逆变器。可选地，所述根据获取的前一周期的第一电网电压相位角值和所述电网频率锁定值计算当前周期的第二电网电压相位角值，包括：获取电网频率锁定值与周期时长的乘积，将所述乘积与第一电网电压相位角值的和值确定为当前周期的第二电网电压相位角值。可选地，所述根据所述电网频率锁定值和在前一周期计算出的第二电网电压相位角值计算当前周期的第二电网电压相位角值，包括：获取电网频率锁定值与周期时长的乘积，将所述乘积与在前一周期计算出的第二电网电压相位角值的和值确定为当前周期的第二电网电压相位角值。可选地，所述确定正在进入低压穿越波动状态，包括：如果获取的当前周期的电网电压值小于或等于第一电压阈值，且获取的前一周期的电网电压值大于第一电压阈值，则确定正在进入低压穿越波动状态。可选地，所述已经进入低压穿越波动状态，包括：如果获取的当前周期和前一周期的电网电压值均小于或等于第一电压阈值，则确定已经进入低压穿越波动状态。根据本专利技术的另一方面，本专利技术的实施例还提供一种风力发电机组逆变器控制装置，包括：获取模块，用于周期性地获取风力发电机组的并网电压数据，所述并网电压数据包括电网电压值、第一电网电压相位角值和电网频率值；判断模块，用于根据获取的当前周期的并网电压数据确定是否进入低压穿越波动状态；计算模块，用于如果确定正在进入低压穿越波动状态，则将获取的前一周期的电网频率值设定为电网频率锁定值，并且根据获取的前一周期的第一电网电压相位角值和所述电网频率锁定值计算当前周期的第二电网电压相位角值；控制模块，用于根据所述第二电网电压相位角值和电网频率锁定值生成逆变控制指令，并且将所述逆变控制指令发送给所述风力发电机组的网侧逆变器。可选地，所述计算模块还用于如果已经进入低压穿越波动状态，则根据所述电网频率锁定值和在前一周期计算出的第二电网电压相位角值计算当前周期的第二电网电压相位角值；所述控制模块还用于根据所述当前周期的第二电网电压相位角值和所述电网频率锁定值生成逆变控制指令，并且将所述逆变控制指令发送给所述风力发电机组的网侧逆变器。可选地，所述控制模块还用于如果已经进入低压穿越波动状态，则在获取的当前周期的电网电压值由小于或等于第一电压阈值变化为大于或等于第二电压阈值时，根据当前周期获取的第一电网电压相位角值和电网频率值生成逆变控制指令，并且将所述逆变控制指令发送给所述风力发电机组的网侧逆变器；其中，所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值。可选地，所述控制模块还用于在所述电网电压值在设定时间段内持续大于或等于第二电压阈值时，根据当前周期获取的第一电网电压相位角值和电网频率值生成逆变控制指令，并且将所述逆变控制指令发送给所述风力发电机组的网侧逆变器。可选地，所述计算模块包括第一计算单元，用于获取电网频率锁定值与周期时长的乘积，将所述乘积与获取的前一周期的第一电网电压相位角值的和值确定为当前周期的第二电网电压相位角值。可选地，所述计算模块包括第二计算单元，用于获取电网频率锁定值与周期时长的乘积，将所述乘积与在前一周期计算出的第二电网电压相位角值的和值确定为当前周期的第二电网电压相位角值。可选地，所述判断模块用于如果获取的当前周期的电网电压值小于或等于第一电压阈值，且获取的前一周期的电网电压值大于第一电压阈值，则确定正在进入低压穿越波动状态。可选地，所述判断模块用于如果获取的当前周期和前一周期的电网电压值均小于或等于第一电压阈值，则确定已经进入低压穿越波动状态。根据本专利技术的另一方面，本专利技术的实施例还提供一种风力发电机组的逆变器控制系统，包括上述任一项的风力发电机组的逆变器控制装置；还包括：电压检测设备，用于检测所述风力发电机组并网的电网电压数据；电网电压处理模块，用于根据所述并网电压数据获取电网电压值；锁相环模块，用于根据所述并网电压数据获取电网电压相位角值和电网频率值。本专利技术实施例的风力发电机组的逆变器控制方法、装置和系统，通过周期性地获取风力发电机组的并网电压数据，在根据获取的并网电压数据确定进入低压穿越状态时，根据前一周期获取的电网电压相位角和电网频率来计算当前周期的电网电压相位角，进而根据计算得到的当前周期的电网电压相位角来生成控制网侧逆变器的控制指令，避免根据过低的电网电压值所测量的不准确电网电压相位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机组的逆变器控制方法，其特征在于，包括：周期性地获取风力发电机组的并网电压数据，所述并网电压数据包括电网电压值、第一电网电压相位角值和电网频率值；根据获取的当前周期的并网电压数据确定是否进入低压穿越波动状态；如果确定正在进入低压穿越波动状态，则将获取的前一周期的电网频率值设定为电网频率锁定值，并且根据获取的前一周期的第一电网电压相位角值和所述电网频率锁定值计算当前周期的第二电网电压相位角值，根据所述第二电网电压相位角值和电网频率锁定值生成逆变控制指令，并且将所述逆变控制指令发送给所述风力发电机组的网侧逆变器。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组的逆变器控制方法，其特征在于，包括：周期性地获取风力发电机组的并网电压数据，所述并网电压数据包括电网电压值、第一电网电压相位角值和电网频率值；根据获取的当前周期的并网电压数据确定是否进入低压穿越波动状态；如果确定正在进入低压穿越波动状态，则将获取的前一周期的电网频率值设定为电网频率锁定值，并且根据获取的前一周期的第一电网电压相位角值和所述电网频率锁定值计算当前周期的第二电网电压相位角值，根据所述第二电网电压相位角值和电网频率锁定值生成逆变控制指令，并且将所述逆变控制指令发送给所述风力发电机组的网侧逆变器。2.根据权利要求1所述的风力发电机组的逆变器控制方法，其特征在于，还包括：如果已经进入低压穿越波动状态，则根据所述电网频率锁定值和在前一周期计算出的第二电网电压相位角值计算当前周期的第二电网电压相位角值，根据所述当前周期的第二电网电压相位角值和所述电网频率锁定值生成逆变控制指令，并且将所述逆变控制指令发送给所述风力发电机组的网侧逆变器。3.根据权利要求2所述的风力发电机组的逆变器控制方法，其特征在于，还包括：如果已经进入低压穿越波动状态，则在获取的当前周期的电网电压值由小于或等于第一电压阈值变化为大于或等于第二电压阈值时，根据当前周期获取的第一电网电压相位角值和电网频率值生成逆变控制指令，并且将所述逆变控制指令发送给所述风力发电机组的网侧逆变器；其中，所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值。4.根据权利要求3所述的风力发电机组的逆变器控制方法，其特征在于，所述电网电压值在设定时间段内持续大于或等于第二电压阈值时，根据当前周期获取的第一电网电压相位角值和电网频率值生成逆变控制指令，并且将所述逆变控制指令发送给所述风力发电机组的网侧逆变器。5.根据权利要求1所述的风力发电机组的逆变器控制方法，其特征在于，所述根据获取的前一周期的第一电网电压相位角值和所述电网频率锁定值计算当前周期的第二电网电压相位角值，包括：获取电网频率锁定值与周期时长的乘积，将所述乘积与第一电网电压相位角值的和值确定为当前周期的第二电网电压相位角值。6.根据权利要求2所述的风力发电机组的逆变器控制方法，其特征在于，所述根据所述电网频率锁定值和在前一周期计算出的第二电网电压相位角值计算当前周期的第二电网电压相位角值，包括：获取电网频率锁定值与周期时长的乘积，将所述乘积与在前一周期计算出的第二电网电压相位角值的和值确定为当前周期的第二电网电压相位角值。7.根据权利要求1所述的风力发电机组的逆变器控制方法，其特征在于，所述确定正在进入低压穿越波动状态，包括：如果获取的当前周期的电网电压值小于或等于第一电压阈值，且获取的前一周期的电网电压值大于第一电压阈值，则确定正在进入低压穿越波动状态。8.根据权利要求2至4中任一项所述的风力发电机组的逆变器控制方法，其特征在于，所述已经进入低压穿越波动状态，包括：如果获取的当前周期和前一周期的电网电压值均小于或等于第一电压阈值，则确定已经进入低压穿越波动状态。9.一种风力发电机组的逆变器控制装置，其特征在于，包括：获取模块，用于周期性地获取风力发电机组的并网电压数据，所述并网电压数据包括电网电...

【专利技术属性】
技术研发人员：高瑞，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11