本公开提供一种变流器及其动态直流母线电压设定值的确定方法与装置。所述变流器的动态直流母线电压的设定值的确定方法，所述变流器的输出端连接到网侧滤波器，所述确定方法包括：获取所述网侧滤波器中的电感器的有功电流和无功电流；获取并网点电压；基于所述有功电流、所述无功电流、所述并网点电压计算所述电感器的输入节点处的第一电压，根据所述第一电压确定所述动态直流母线电压的设定值。压确定所述动态直流母线电压的设定值。压确定所述动态直流母线电压的设定值。
【技术实现步骤摘要】
变流器及其动态直流母线电压设定值的确定方法与装置
[0001]本公开总体说来涉及变流器领域，更具体地讲，涉及一种变流器动态直流母线电压设定值的确定方法、装置、介质。
技术介绍
[0002]背靠背式双PWM变流器的恒定直流母线电压的设定值一般采用满足变流器在正常工况下不出现过调制的最小值。
[0003]在设定该值时，通常需要考虑变流器网侧电压为1.1Un(Un为电网电压额定线电压有效值)和发容性无功时最大阻抗压降因素，这种设计使母线电压具备充分裕量。
[0004]非变流器运行状态下的母线电压设定值采用最小化设计，由于该直流母线电压的参考值是按照变流器在全工况下均可正常运行设定的，因此其相比于正常运行所需要的最低直流母线电压，其裕量较大，这对变流器效率、母线支撑电容的寿命及IGBT应力产生不利影响。
[0005]另外，在一些极端工况下，如按照虚拟同步发电机(VSG)调度指令发容性无功时，使直流母线电压的设定值保持恒定仍可能造成PWM过调制，轻微过调制影响电能质量，严重时导致控制异常，进而造成整机故障停机。
技术实现思路
[0006]本公开的目的之一在于提供一种能够确定动态直流母线电压的设定值的确定方法。
[0007]根据本公开的一方面，提供一种变流器的动态直流母线电压的设定值的确定方法，变流器的输出端连接到网侧滤波器，确定方法包括：获取网侧滤波器中的电感器的有功电流和无功电流；获取并网点电压；基于有功电流、无功电流、并网点电压计算电感器的输入节点处的第一电压，根据第一电压确定动态直流母线电压的设定值。
[0008]可选地，根据第一电压确定动态直流母线电压的设定值的步骤可包括：获得第一电压的模值的补偿值，并计算补偿后的电压值；基于补偿后的电压值计算动态直流母线电压的设定值。
[0009]可选地，第一电压的模值的补偿值可通过如下方式确定：确定并网点电压的采集精度、有功电流的采集精度、无功电流的采集精度中的至少一个；调整补偿值以使变流器的IGBT的PWM驱动信号恰好不过调制；将调整后的补偿值确定为第一电压的模值的补偿值。
[0010]可选地，通过采集的三相并网点电压在解耦双同步旋转坐标系下获得正序分量和负序分量，基于正序分量和负序分量计算并网点电压。
[0011]可选地，动态直流母线电压的设定值的计算公式可如下：
[0012][0013][0014]其中，U
dc_ref
为设定值，v为并网点电压，ω为电网的角频率，L为电感器的电感值，R是变流器端口至并网点的线路电阻，I
q
为无功电流，I
d
为有功电流，SNRv为并网点电压的采样精度，SNRI为有功电流的采样精度，SNR为直流母线电压的采样精度，η为直流母线电压的利用率，U
dc_offset
为第一电压的模值的补偿值，T
d
为变流器的IGBT的死区时间，T
np
为IGBT的驱动信号的窄脉冲时间，T
c
为驱动信号的周期。
[0015]可选地，变流器可以为背靠背双PWM变流器，有功电流、无功电流根据变流器的控制器设定的参考值确定。
[0016]根据本公开的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有指令或代码，当指令或代码由处理器执行时实现上述的变流器的动态直流母线电压的设定值的确定方法。
[0017]根据本公开的另一方面，提供一种变流器的动态直流母线电压的设定值的确定装置，变流器的输出端连接到网侧滤波器，确定装置包括：变量获取单元，获取网侧滤波器中的电感器的有功电流和无功电流、并网点电压；电压计算单元，基于有功电流、无功电流、并网点电压计算电感器的输入节点处的第一电压，设定值确定单元，根据第一电压确定动态直流母线电压的设定值。
[0018]可选地，设定值确定单元可被配置为对第一电压的模值进行补偿，以获得补偿电压值；基于补偿电压值计算动态直流母线电压的设定值，其中，第一电压的模值的补偿值可通过如下方式确定：确定并网点电压的采集精度、有功电流的采集精度、无功电流的采集精度中的至少一个；调整补偿值以使变流器的IGBT的PWM驱动信号恰好不过调制；将调整后的补偿值确定为第一电压的模值的补偿值。
[0019]根据本公开的另一方面，提供一种变流器，该变流器包括上述变流器的动态直流母线电压的设定值的确定装置。
[0020]根据本公开的另一方面，提供一种风力发电机组，该风力发电机组包括上述变流器。
[0021]本公开的变流器的动态直流母线电压设定方案从影响直流母线电压需求的本质原因出发，实时计算系统控制所需要的最低直流母线电压设定值，可以使直流母线电压的设定值保持当前所需最小值。另外，还可以避免控制系统引入额外控制环节，增加了系统鲁棒性。
附图说明
[0022]通过下面结合示例性地示出实施例的附图进行的描述，本公开示例性实施例的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
[0023]图1是示出本公开的背靠背双PWM网侧电路拓扑结构。
[0024]图2是示出本公开的变流器在网侧发容性无功时的电压相量关系的向量图。
[0025]图3是示出本公开的电网电压的正序负序关系图。
[0026]图4和图5是示出本公开的变流器的动态直流母线电压的设定值的确定方法的流程图。
[0027]图6是示出本公开的获得第一电压的模值的补偿值的过程的流程图。
[0028]图7是示出本公开的变流器的动态直流母线电压的设定值的确定装置的框图。
具体实施方式
[0029]现将详细参照本公开的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指的是相同的部件。本公开的动态直流母线电压的设定值的确定方法可以应用于风电变流器，但不限于此。
[0030]本公开的动态直流母线电压的设定值的确定方法可计算系统控制所需要的直流母线电压的最小设定值，可以使直流母线电压的设定值保持当前所需的最小值，同时还可以避免控制系统引入额外的控制环节，由此可增加系统的鲁棒性。
[0031]本公开所提供的动态直流母线电压的设定值的确定方法基于三个变量计算出动态直流母线电压的设定值。这三个变量分别包括网侧滤波器中的电感器的有功电流、无功电流以及并网点电压。
[0032]也就是说，可根据三个变量的边界条件计算第四个变量的边界值，以此作为该变量对应的系统设定值的限幅值和保护值，从而确保风力发电机组的稳定运行。
[0033]包括上述变量中的某个变量可以按照最大值设置为定值。例如，有功电流对动态母线电压的设定值的影响较小，可以将其按照有功电流的最大值设置为定值。同样地，三相并网点电压的负序分量较小，可以将三相并网点电压的负序分量设置为某一恒定值。
[0034]下面将结合附图描述本公开的优选实施例。
[0035]图1是示出本公开的背靠背双PWM网侧电路拓扑结构。
[0036]如图1所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种变流器的动态直流母线电压的设定值的确定方法，其特征在于，所述变流器的输出端连接到网侧滤波器，所述确定方法包括：获取所述网侧滤波器中的电感器的有功电流和无功电流；获取并网点电压；基于所述有功电流、所述无功电流、所述并网点电压计算所述电感器的输入节点处的第一电压，根据所述第一电压确定所述动态直流母线电压的设定值。2.根据权利要求1所述的变流器的动态直流母线电压的设定值的确定方法，其特征在于，根据所述第一电压确定所述动态直流母线电压的设定值的步骤包括：获得所述第一电压的模值的补偿值，并计算补偿后的电压值；基于所述补偿后的电压值计算所述动态直流母线电压的设定值。3.根据权利要求2所述的变流器的动态直流母线电压的设定值的确定方法，其特征在于，所述第一电压的模值的补偿值通过如下方式确定：确定所述并网点电压的采集精度、所述有功电流的采集精度、所述无功电流的采集精度中的至少一个；调整所述补偿值以使变流器的IGBT的PWM驱动信号恰好不过调制；将调整后的补偿值确定为所述第一电压的模值的补偿值。4.根据权利要求2所述的变流器的动态直流母线电压的设定值的确定方法，其特征在于，通过采集的三相并网点电压在解耦双同步旋转坐标系下获得正序分量和负序分量，基于所述正序分量和所述负序分量计算所述并网点电压。5.根据权利要求2所述的变流器的动态直流母线电压的设定值的确定方法，其特征在于，所述动态直流母线电压的设定值的计算公式如下：于，所述动态直流母线电压的设定值的计算公式如下：其中，U
dc_ref
为所述设定值，v为所述并网点电压，ω为电网的角频率，L为所述电感器的电感值，R是变流器端口至并网点的线路电阻，I
q
为所述无功电流，I
d
为所述有功电流，SNRv为所述并网点电压的采样精度，SNRI为所述有功电流的采样精度，SNR为直流母线电压的采样精度，η为直流母线电压的利用率，U...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹晓东，
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：
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