一种低电压穿越测试电压控制方法及装置制造方法及图纸

本申请一种低电压穿越测试电压控制方法及装置，根据不同的模拟故障类型生成对应的电压指令向量，在三相静止坐标系下实现对控制指令的快速跟随，得到电压调制波和相应的脉冲触发信号用以控制LVRT测试装置的各电力电子开关器件，使得测试装置输出的电压端口特性呈现待模拟的故障电压特性；本发明专利技术可适用于不同拓扑结构的电力电子型LVRT测试装置，可对控制指令进行快速跟随，响应快，控制精度高，参数整定简单。

【技术实现步骤摘要】
一种低电压穿越测试电压控制方法及装置
本专利技术属于低电压穿越测试领域，具体涉及一种低电压穿越测试电压控制方法及装置。
技术介绍
随着风电和光电在电力能源中广泛的应用，其对电网的影响不可忽视，为了保证电网的安全稳定运行，要求风电机组具备一定的低电压穿越能力(LowVoltageRideThrough，LVRT)，即当风电场并网点遭受电网故障或扰动而发生电压跌落时，风电机组在一定的电压跌落范围内不间断地并网运行。借鉴国内外风电运行经验，我国也制定了风电相关标准规范，对风电场明确提出了并网检测与验收的具体要求，并制定了相关测试规程，利用试验检测手段可有效保障接入电网的风电机组满足电网的运行要求。目前风电机组LVRT测试装置主要有以下三类：基于阻抗形式、基于变压器形式和基于电力电子形式，其中基于电力电子形式的LVRT测试装置具有控制灵活、精度高、功能多样等优点，受到国内外学者的广泛关注，其应用的关键是控制方法，而现有的控制方法存在需要经过多次坐标变换、响应速度慢、参数整定复杂的问题。
技术实现思路
基于此，本专利技术旨在提出一种低电压穿越测试电压控制方法及装置，以克服现有技术的缺陷。本专利技术一种低电压穿越测试电压控制方法，包括：设定低电压穿越测试模拟参数，根据待模拟的电压跌落类型和电压跌落幅值百分比生成电压指令向量，根据电压指令向量得到电压指令幅值和初相参考值；根据电压指令幅值和初相参考值得到电压调制参考波；根据电压调制参考波和调制策略得到脉冲触发信号。优选地，当待模拟的电压跌落类型为三相对称电压故障时，电压指令向量为其中Kref为给定的电压跌落幅值百分比，0＜Kref＜1，为电压跌落前一时刻的A相电压矢量。优选地，当待模拟的电压跌落类型为两相短路电压故障时，电压指令向量为其中Kref为给定的电压跌落幅值百分比，0＜Kref＜1，为电压跌落前一时刻的A相电压矢量。优选地，根据电压指令幅值和初相参考值得到电压调制参考波包括：实时获取电压的采样值，对电压的采样值与电压指令幅值的偏差进行PI控制得到调制参考波的电压幅值参考值，根据该电压幅值参考值和初相参考值得到电压调制参考波。优选地，根据电压指令幅值和初相参考值得到电压调制参考波还包括：对电压指令幅值进行前馈控制。另一方面，本专利技术还提供一种低电压穿越测试电压控制装置，包括：模拟参数设置模块，用于设置低电压穿越测试的模拟参数；指令生成模块，用于根据待模拟的电压跌落类型生成电压指令向量，根据电压指令向量得到电压指令幅值和初相参考值；调制控制模块，用于根据电压指令幅值和初相参考值得到电压调制参考波；脉冲调制模块，用于根据电压调制参考波和调制策略得到脉冲触发信号。从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术一种低电压穿越测试电压控制方法及装置，根据不同的模拟故障类型生成对应的电压指令向量，在三相静止坐标系下实现对控制指令的快速跟随，得到电压调制波和相应的脉冲触发信号用以控制LVRT测试装置的各电力电子开关器件，使得测试装置输出的电压端口特性呈现待模拟的故障电压特性；本专利技术可适用于不同拓扑结构的电力电子型LVRT测试装置，包括但不仅限于二电平、三电平、多电平等变流器结构；本专利技术的调制波控制环节在三相静止坐标系下进行闭环控制，无需多次坐标变换，可对控制指令进行快速跟随，响应快，控制精度高，参数整定简单。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1本专利技术一种实施例低电压穿越测试电压控制装置结构框图图2本专利技术另一实施例低电压穿越测试电压控制方法实施流程图图3本专利技术另一实施例低电压穿越测试调制参考波控制过程示意图具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本实施例提供一种低电压穿越测试电压控制装置，该装置包括模拟参数设置模块，用于设置低电压穿越测试的模拟参数，包括待模拟的电压跌落类型、跌落幅度百分比、电压跌落持续时间、风电机组的额定频率等；指令生成模块，根据待模拟的电压跌落类型和电压跌落幅度百分比生成LVRT测试装置所需的三相电压指令向量，根据电压指令向量得到电压指令幅值和初相参考值，根据风电机组LVRT的测试标准，电压跌落类型主要为三相对称电压故障和两相短路电压故障；调制控制模块，根据电压指令幅值和初相参考值得到电压调制参考波，此处区别于阻抗分压型的LVRT测试装置的开环控制，采用闭环控制，输入电压指令幅值和实时获取的测试装置输出端口的电压采样值，对两者的偏差进行PI控制得到三相电压的调制参考波；脉冲调制模块，根据电压调制参考波和调制策略得到脉冲触发信号，调制策略包括脉冲宽度调制PWM、空间矢量调制SVPWM、最近电频逼近NLM等，用于控制LVRT测试装置各电力电子开关器件的通断。下面介绍本专利技术的另一实施例，请参阅图2，在额定运行模式下时对LVRT测试装置进行参数初始化，使得测试装置输出额定的三相对称电压，电压幅值为额定值，则跌落幅值百分比Kref＝1，频率为f0，对三相电压向量闭环控制得到额定状态下的三相调制参考波，从而得到对应的脉冲触发信号。进入LVRT测试模式时，设置各模拟参数，包括待模拟的电压跌落类型、跌落幅度百分比Kref、电压跌落持续时间Tp、风电机组的额定频率f0等；当模拟三相对称电压故障时，根据以下表达式推导出三相电压指令向量，其中Kref为给定的电压跌落幅值百分比，0＜Kref＜1，为电压跌落前一时刻的A相电压矢量，每个相电压矢量可以用复数x+j·y表示，进而得到要输出的三相电压幅值参考值和初相参考值，幅值为初相参考值为当模拟两相短路电压故障时，根据以下表达式推导出三相电压指令向量，其中Kref为给定的电压跌落幅值百分比，0＜Kref＜1，为电压跌落前一时刻的A相电压矢量，利用前述计算电压幅值参考值和初相参考值的表达式可同理算得两相短路电压故障的电压幅值参考值和初相，此处不再赘述。在三相静止坐标系下对测试装置电压输出端口的三相电压进行闭环控制，请参阅图3，该控制过程主要包括PI控制，前馈控制、限幅，把j(j指代A、B、C三相中的任意一相)相的电压幅值参考值分别与对应相位的电压采样值求偏差，对该偏差值进行PI控制以调整调制波幅值参考值；由于在模拟电压跌落时每相的电压幅值参考值会发生阶跃突变，为了提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低电压穿越测试电压控制方法，其特征在于，包括：/n设定低电压穿越测试模拟参数，根据待模拟的电压跌落类型和电压跌落幅值百分比生成电压指令向量，根据所述电压指令向量得到电压指令幅值和初相参考值；/n根据电压指令幅值和初相参考值得到电压调制参考波；/n根据电压调制参考波和调制策略得到脉冲触发信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种低电压穿越测试电压控制方法，其特征在于，包括：
设定低电压穿越测试模拟参数，根据待模拟的电压跌落类型和电压跌落幅值百分比生成电压指令向量，根据所述电压指令向量得到电压指令幅值和初相参考值；
根据电压指令幅值和初相参考值得到电压调制参考波；
根据电压调制参考波和调制策略得到脉冲触发信号。


2.根据权利要求1所述的低电压穿越测试电压控制方法，其特征在于，当所述待模拟的电压跌落类型为三相对称电压故障时，电压指令向量为



其中Kref为给定的电压跌落幅值百分比，0＜Kref＜1，为电压跌落前一时刻的A相电压矢量。


3.根据权利要求1所述的低电压穿越测试电压控制方法，其特征在于，当所述待模拟的电压跌落类型为两相短路电压故障时，电压指令向量为



其中Kref为给定的电压跌落幅值百分比，0＜Kref＜1，为电压跌落前一时刻的A相电压矢量。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘正富，苏伟，盛超，郭敬梅，骆潘钿，
申请(专利权)人：广东电科院能源技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44