一种负序功率控制方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种负序功率控制方法、装置及设备，所述方法包括：确定电网电压出现不对称故障时，获取变流器和电网的运行参数；根据所述运行参数确定发电机功率波动值，并确定抑制发电机功率波动的转子负序电流的第一给定值，和/或根据所述运行参数，确定不超出直流母线电压和转子电流上限所对应的抑制电网电压负序分量的转子负序电流的第二给定值；根据所述第一给定值和/或第二给定值，确定转子负序控制环路的转子负序电流，并利用所述转子负序电流控制转子电流。利用本发明专利技术提供的方法，对负序功率和电网负序电压进行了抑制，解决电网不对称故障导致的发电机功率震荡及电网电压不平衡的问题。平衡的问题。平衡的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种负序功率控制方法、装置及设备


[0001]本专利技术涉及电学
，具体涉及一种负序功率控制方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]风力发电是一种可再生无污染的新能源发电技术，在我国总发电量中的比重在逐年增大。变流器作为风力发电的核心控制部分，通过变速恒频控制，来获得最佳的效率和最优的电能质量。
[0003]现有技术中，在电网电压发生不对称故障时，变流器的常用控制方法是在满足在发出正序有功功率的前提下，再发一定的正序容性无功功率支撑电网正序电压恢复。在上述方案中存在以下两个问题：
[0004]一是没有考虑电网电压负序分量的影响，负序分量会导致发电机功率震荡，对整机传动链系统造成危害。
[0005]二是没有考虑如何抑制电网电压负序分量，进而降低电网电压不平衡度。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种负序功率控制方法，用于解决现有技术未考虑电网电压负序分量的影响，导致发电机功率震荡及电网电压不平衡的问题。
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供一种负序功率控制方法，该方法包括：
[0008]确定电网电压出现不对称故障时，获取变流器和电网的运行参数；
[0009]根据所述运行参数确定发电机功率波动值，并确定抑制发电机功率波动的转子负序电流的第一给定值，和/或根据所述运行参数，确定不超出母线电压和转子电流上限所对应的抑制电压负序分量的转子负序电流的第二给定值；
[0010]根据所述第一给定值和/或第二给定值，确定转子负序控制环路的转子负序电流，并利用所述转子负序电流控制转子电流。
[0011]在一种可能的实施方式中，根据所述运行参数确定发电机功率波动值，并确定抑制发电机功率波动的转子负序电流的第一给定值，包括：
[0012]根据发电机的定子三相电压和定子三相电流，确定发电机功率波动值的计算式；
[0013]结合转子电流与定子电流的关系式，确定发电机功率波动值的计算式取值为零时，对应的转子负序电流的第一给定值。
[0014]在一种可能的实施方式中，根据发电机的定子三相电压和定子三相电流，确定发电机功率波动值的计算式，包括：
[0015]将发电机的定子三相电压从三相坐标系转换到两相同步旋转dq坐标系，同时提取正负序分量，得到定子正序有功电压、定子正序无功电压、定子负序有功电压和定子负序无功电压；
[0016]将发电机的定子三相电流从三相坐标系转换到两相同步旋转dq坐标系，同时提取正负序分量，得到定子正序有功电流、定子正序无功电流、定子负序有功电流和定子负序无
功电流；
[0017]根据所述定子正序有功电压、定子正序无功电压、定子负序有功电压、定子负序无功电压、定子正序有功电流、定子正序无功电流、定子负序有功电流和定子负序无功电流，确定发电机功率波动值的计算式。
[0018]在一种可能的实施方式中，所述转子负序电流的第一给定值包括转子负序有功电流第一给定值i
rdref
‑
和转子负序感性无功电流第一给定值i
rqref
‑
，确定发电机功率波动值的计算式取值为零时，对应的转子负序电流的第一给定值采用如下方式计算：
[0019][0020]其中，u
sd+
为定子正序有功电压，u
sq+
表示定子正序无功电压，u
sd
‑
表示定子负序有功电压，u
sq
‑
表示定子负序无功电压，i
rd+
表示根据定子正序有功电流、定子负序有功电流和定转子电流关系式计算得到的转子正序有功电流，i
rq+
表示根据定子正序无功电流、定子负序无功电流和定转子电流关系式计算得到的转子正序无功电流。
[0021]在一种可能的实施方式中，根据所述运行参数，确定不超出直流母线电压和转子电流上限所对应的抑制电网电压负序分量的转子负序电流的第二给定值，包括：
[0022]根据所述直流母线电压上限及正序直流母线电压需求值，确定剩余直流母线电压可以发出负序有功电流和负序感性无功电流的第一范围；
[0023]根据转子电流上限及转子正序电流需求，确定负序有功电流和负序感性无功电流的第二范围；
[0024]从所述第一范围和第二范围的交集中，确定抑制电网电压负序分量的转子负序电流的第二给定值。
[0025]在一种可能的实施方式中，根据所述直流母线电压上限及正序直流母线电压需求值，采用如下公式确定剩余直流母线电压可以发出负序有功电流和负序感性无功电流的第一范围：
[0026][0027]其中，i
rdref
‑
为转子负序有功电流第二给定值，i
rqref
‑
为转子负序感性无功电流第二给定值，u
sd
‑
表示定子负序有功电压，s为正序滑差率，ω为电网频率，σ为漏抗系数，L
r
为转子电感，L
s
为定子电感，L
rm
为互感，u
dcmax
为直流母线电压上限，u
dc+
为正序直流母线电压需求值。
[0028]在一种可能的实施方式中，根据转子电流上限及转子正序电流需求，确定负序有功电流和负序感性无功电流的第二范围，包括：
[0029]所述转子正序电流需求包括转子正序有功电流和转子正序无功电流；
[0030]将发电机的转子三相电流从三相坐标系转换到两相同步旋转dq坐标系，同时提取正负序分量，得到转子正序有功电流、转子正序无功电流、转子负序有功电流和转子负序无功电流；
[0031]计算
[0032]其中，i
rdref
‑
为转子负序有功电流第二给定值，i
rqref
‑
为转子负序感性无功电流第二给定值，i
rmax
为转子电流上限，i
rd+
为转子正序有功电流，i
rq+
为转子正序无功电流。
[0033]在一种可能的实施方式中，根据所述第一给定值和/或第二给定值，确定转子负序控制环路的转子负序电流，包括：
[0034]当第一给定值在所述第一范围和第二范围的交集内时，根据所述第一给定值，确定转子负序控制环路的转子负序电流；
[0035]在第一给定值不在所述第一范围和第二范围的交集时，根据所述第二给定值，确定转子负序控制环路的转子负序电流。
[0036]在一种可能的实施方式中，根据所述第一给定值或第二给定值，确定转子负序控制环路的转子负序电流，包括：
[0037]根据转子负序控制环路的当前转子负序电流，以所述第一给定值或第二给定值为目标，确定转子负序电流的电流调整值；
[0038]按照所述电流调整值调整当前转子负序电流。
[0039]在一种可能的实施方式中，按照所述调整值调整当前转子负序电流，包括：<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负序功率控制方法，其特征在于，该方法包括：确定电网出现电压不对称故障时，获取变流器和电网的运行参数；根据所述运行参数确定发电机功率波动值，并确定抑制发电机功率波动的转子负序电流的第一给定值，和/或根据所述运行参数，确定不超出直流母线电压和转子电流上限所对应的抑制电网电压负序分量的转子负序电流的第二给定值；根据所述第一给定值和/或第二给定值，确定转子负序控制环路的转子负序电流，并利用所述转子负序电流控制转子电流。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述运行参数确定发电机功率波动值，并确定抑制发电机功率波动的转子负序电流的第一给定值，包括：根据发电机的定子三相电压和定子三相电流，确定发电机功率波动值的计算式；结合转子电流与定子电流的关系式，确定发电机功率波动值的计算式取值为零时，对应的转子负序电流的第一给定值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据发电机的定子三相电压和定子三相电流，确定发电机功率波动值的计算式，包括：将发电机的定子三相电压从三相坐标系转换到两相同步旋转dq坐标系，同时提取正负序分量，得到定子正序有功电压、定子正序无功电压、定子负序有功电压和定子负序无功电压；将发电机的定子三相电流从三相坐标系转换到两相同步旋转dq坐标系，同时提取正负序分量，得到定子正序有功电流、定子正序无功电流、定子负序有功电流和定子负序无功电流；根据所述定子正序有功电压、定子正序无功电压、定子负序有功电压、定子负序无功电压、定子正序有功电流、定子正序无功电流、定子负序有功电流和定子负序无功电流，确定发电机功率波动值的计算式。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述转子负序电流的第一给定值包括转子负序有功电流第一给定值i
rdref
‑
和转子负序感性无功电流第一给定值i
rqref
‑
，确定发电机功率波动值的计算式取值为零时，对应的转子负序电流的第一给定值采用如下方式计算：其中，u
sd+
为定子正序有功电压，u
sq+
表示定子正序无功电压，u
sd
‑
表示定子负序有功电压，u
sq
‑
表示定子负序无功电压，i
rd+
表示转子正序有功电流，i
rq+
转子正序无功电流。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述运行参数，确定不超出直流母线电压和转子电流上限所对应的抑制电网电压负序分量的转子负序电流的第二给定值，包括：根据所述直流母线电压上限及正序直流母线电压需求值，确定剩余直流母线电压可以发出负序有功电流和负序感性无功电流的第一范围；根据转子电流上限及转子正序电流需求，确定负序有功电流和负序感性无功电流的第
二范围；从所述第一范围和第二范围的交集中，确定抑制电网电压负序分量的转子负序电流的第二给定值。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述直流母线电压上限及正序直流母线电压需求值，采用如下公式确定剩余直流母线电压可以发出负序有功电流和负序感性无功电流的第一范围：其中，i
rdref
‑
为转子负序有功电流第二给定值，i
rqref
‑
为转子负序感性无功电流第二给定值，u
sd
‑
表示定子负序有功电压，s为正序滑差率，ω为电网频率，σ为漏抗系数，L
r
为转子电感，L
s
为定子电感，L
rm
为互感，u
dcmax
为直流母线电压上限，u
dc+
为正序直流母线电压需求值。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据转子电流上限及转子正序电流需求，确定负序有功电流和负序感性无功电流的第二范围，包括：所述转子正序电流需求包括转子正序有功电流和转子正序无功电流；将发电机的转子三相电流从三相坐标系转换到两相同步旋转dq坐标系，同时提取正负序分量，得到转子正序有功电流、转子正序无功电流、转子负序有功电流和转子负序无功电流；计算其中，i
rdref
‑
为转子负序有功电流第二给定值，i
rqref
‑
为转子负序感性无功电流第二给定值，i
rmax
为转子电流上限，i
rd+
为转子正序有功电流，i
rq+
为转子正序无功电流。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述第一给定值和/或第二给定值，确定转子负序控制环路的转子负序电流，包括：当第一给定值在所述第一范围和第二范围的交集内时，根据所述第一给定值，确定转子负序控制环路的转子负序电流；在第一给定值不在所述第一范围和第二范围的交集时，根据所述第二给定值，确定转子负序控制环路的转子负序电流。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一给定值或第二给定值，确定转子负序控制环路的转子负序电流，包括：根据转子负序控制环路的当前转子负序电流，以所述第一给定值或第二给定值为目标，确定转子负序电流的电流调整值；按照所述电流调整值调整当前转子负序电流。10.根据权利要求9所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：董轩，刘震，台浩明，
申请(专利权)人：维谛新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：