一种电网调频的控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电网调频的控制系统，涉及电网调频技术领域，解决了现有的电网调频的控制系统对电网调频进行的控制不稳定，且精确性较差的技术问题。该电网调频的控制系统包括：电网频率偏差监测器、微分器、一次调频浆距角辅助调节器、虚拟惯性控制器和转子侧逆变器；其中，电网频率偏差监测器的输出端分别与微分器的输入端和一次调频浆距角辅助调节器的输入端相连，一次调频浆距角辅助调节器的输出端与转子侧逆变器的输入端相连，微分器的输出端与虚拟惯性控制器的输入端相连，虚拟惯性控制器的输出端与转子侧逆变器的输入端相连。本实用新型专利技术应用于风电机组参与的电网调频。

A Frequency Modulation Control System for Power Grid

【技术实现步骤摘要】
一种电网调频的控制系统
本技术涉及电网调频
，尤其涉及一种电网调频的控制系统。
技术介绍
目前，随着风力发电的快速发展，风电接入电网的比例逐渐提高，利用变频器控制的风力发电通常与电网系统频率完全解耦，不能主动响应电网频率的变化，削弱了电网的转动惯量和调频能力，使得电网在扰动下的频率响应特性变差，带来频率稳定性问题。因此，研究风电机组参与的电网调频的控制系统迫在眉睫。现有的风电机组参与的电网调频的控制系统大多需要采集风速数据，利用风速数据对电网调频进行控制，但在风速数据的采集过程中，通常会有误差，使得采集到的风速数据不够准确，导致利用该不准确风速数据对电网调频进行的控制不稳定，且精确性较差，无法满足风电机组参与的电网安全稳定运行的需求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种电网调频的控制系统，用于稳定精确地对风电机组参与的电网调频进行控制，满足风电机组参与的电网安全稳定运行要求。为解决上述技术问题，本技术提供一种电网调频的控制系统，采用如下技术方案：该电网调频的控制系统包括：电网频率偏差监测器、微分器、一次调频浆距角辅助调节器、虚拟惯性控制器和转子侧逆变器；其中，所述电网频率偏差监测器的输出端分别与所述微分器的输入端和所述一次调频浆距角辅助调节器的输入端相连，所述一次调频浆距角辅助调节器的输出端与所述转子侧逆变器的输入端相连，所述微分器的输出端与所述虚拟惯性控制器的输入端相连，所述虚拟惯性控制器的输出端与所述转子侧逆变器的输入端相连。与现有技术相比，本技术提供的电网调频的控制系统具有以下有益效果：在本技术提供的电网调频的控制系统中，电网频率偏差监测器的输出端分别与微分器的输入端和一次调频浆距角辅助调节器的输入端相连，且一次调频浆距角辅助调节器的输出端与转子侧逆变器的输入端相连，微分器的输出端与虚拟惯性控制器的输入端相连，虚拟惯性控制器的输出端与转子侧逆变器的输入端相连，这就使得在使用上述电网调控的控制系统对风电机组参与的电网调频进行控制时，只需要通过电网频率偏差监测器监测到电网的频率偏差，然后将该频率偏差分别输送至一次调频浆距角辅助调节器和微分器，即可通过一次调频桨距角辅助调节器获得桨距角控制值和电网减载运行有功功率，并通过微分器和与该微分器相连的虚拟惯性控制器获得电网的惯性调频功率，将获得的电网减载运行有功功率与惯性调频功率输送至转子侧逆变器之后，即可获得控制该电网调频的转子侧逆变器的有功功率，从而无需采集风速数据，利用转子侧逆变器和桨距角控制值即可控制风电机组参与的电网调频，避免了因风速数据不准确而导致的对风电机组参与的电网调频的控制不稳定且精确性差的情况发生，稳定精确地对风电机组参与的电网调频进行了控制，满足了风电机组参与的电网安全稳定运行要求。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的电网调频的控制系统的结构的示意图。附图标记说明：1—电网频率偏差监测器，2—微分器，3—一次调频浆距角辅助调节器，4—虚拟惯性控制器，5—转子侧逆变器，6—第二加法器，31—一次调频所需有功计算模块，32—减载水平设置模块，33—浆距角减载控制模块，34—转子转速检测模块，35—浆距角计算模块，36—第一加法器，41—低通滤波器，42—比例调节器。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术实施例提供一种电网调频的控制系统，如图1所示，该电网调频的控制系统包括：电网频率偏差监测器1、微分器2、一次调频浆距角辅助调节器3、虚拟惯性控制器4和转子侧逆变器5。其中，电网频率偏差监测器1的输出端分别与微分器2的输入端和一次调频浆距角辅助调节器3的输入端相连，一次调频浆距角辅助调节器3的输出端与转子侧逆变器5的输入端相连，微分器2的输出端与虚拟惯性控制器4的输入端相连，虚拟惯性控制器4的输出端与转子侧逆变器5的输入端相连。示例性地，在使用上述电网调频的控制系统对风电机组参与的电网调频进行控制的过程中，当电网在扰动下出现频率波动时，即可通过电网频率偏差监测器1监测到电网的频率偏差，然后将该频率偏差分别输送至一次调频浆距角辅助调节器3和微分器2，即可通过一次调频桨距角辅助调节器3获得桨距角控制值和电网减载运行有功功率，并通过微分器2和与该微分器2相连的虚拟惯性控制器4获得电网的惯性调频功率，将获得的电网减载运行有功功率与惯性调频功率输送至转子侧逆变器5之后，即可获得控制该电网调频的转子侧逆变器5的有功功率(转子侧逆变器5的有功功率等于电网减载运行有功功率与惯性调频功率之和)，利用转子侧逆变器5的有功功率和桨距角控制值来控制电网调频。在本实施例提供的电网调频的控制系统中，电网频率偏差监测器1的输出端分别与微分器2的输入端和一次调频浆距角辅助调节器3的输入端相连，且一次调频浆距角辅助调节器3的输出端与转子侧逆变器5的输入端相连，微分器2的输出端与虚拟惯性控制器4的输入端相连，虚拟惯性控制器4的输出端与转子侧逆变器5的输入端相连，这就使得在使用上述电网调控的控制系统对风电机组参与的电网调频进行控制时，只需要通过电网频率偏差监测器1监测到电网的频率偏差，然后将该频率偏差分别输送至一次调频浆距角辅助调节器3和微分器2，即可通过一次调频桨距角辅助调节器3获得桨距角控制值和电网减载运行有功功率，并通过微分器2和与该微分器2相连的虚拟惯性控制器4获得电网的惯性调频功率，将获得的电网减载运行有功功率与惯性调频功率输送至转子侧逆变器5之后，即可获得控制该电网调频的转子侧逆变器5的有功功率，从而无需采集风速数据，利用转子侧逆变器5和桨距角控制值即可控制风电机组参与的电网调频，避免了因风速数据不准确而导致的对风电机组参与的电网调频的控制不稳定且精确性差的情况发生，稳定精确地对风电机组参与的电网调频进行了控制，满足了风电机组参与的电网安全稳定运行要求。示例性地，如图1所示，上述一次调频浆距角辅助调节器3可包括：一次调频所需有功计算模块31、减载水平设置模块32、浆距角减载控制模块33、转子转速检测模块34和浆距角计算模块35。其中，一次调频所需有功计算模块31的输入端与电网频率偏差监测器1的输出端相连，一次调频所需有功计算模块31的输出端、减载水平设置模块32的输出端和转子转速检测模块34的输出端均与浆距角减载控制模块33的输入端相连，浆距角减载控制模块33的输出端与转子侧逆变器5的输入端相连；一次调频所需有功计算模块31的输出端和减载水平设置模块32的输出端均与浆距角计算模块35的输入端相连。具体地，在使用包括上述结构的一次调频浆距角辅助调节器3的电网调控的控制系统对电网调频进行控制时，通过电网频率偏差监测器1监测到电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电网调频的控制系统，其特征在于，包括：电网频率偏差监测器、微分器、一次调频浆距角辅助调节器、虚拟惯性控制器和转子侧逆变器；其中，所述电网频率偏差监测器的输出端分别与所述微分器的输入端和所述一次调频浆距角辅助调节器的输入端相连，所述一次调频浆距角辅助调节器的输出端与所述转子侧逆变器的输入端相连，所述微分器的输出端与所述虚拟惯性控制器的输入端相连，所述虚拟惯性控制器的输出端与所述转子侧逆变器的输入端相连。

【技术特征摘要】
1.一种电网调频的控制系统，其特征在于，包括：电网频率偏差监测器、微分器、一次调频浆距角辅助调节器、虚拟惯性控制器和转子侧逆变器；其中，所述电网频率偏差监测器的输出端分别与所述微分器的输入端和所述一次调频浆距角辅助调节器的输入端相连，所述一次调频浆距角辅助调节器的输出端与所述转子侧逆变器的输入端相连，所述微分器的输出端与所述虚拟惯性控制器的输入端相连，所述虚拟惯性控制器的输出端与所述转子侧逆变器的输入端相连。2.根据权利要求1所述的电网调频的控制系统，其特征在于，所述一次调频浆距角辅助调节器包括：一次调频所需有功计算模块、减载水平设置模块、浆距角减载控制模块、转子转速检测模块和浆距角计算模块；其中，所述一次调频所需有功计算模块的输入端与所述电网频率偏差监测器的输出端相连，所述一次调频所需有功计算模块的输出端、所述减载水平设置模块的输出端和所述转子转速检测模块的输出端均与所述浆距角减载控制模块的输入端相连，所述浆距角减载控制模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小珊，赵睿，吴为，涂亮，柳勇军，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：广东,44