一种并网型变流器高低穿控制方法技术

本发明专利技术提供一种并网型变流器高低穿控制方法，属于变流器技术领域，整个控制过程的状态包括：“系统正常”状态、“低穿进入”状态、“低电压穿越”状态、“低穿退出”状态、“低穿恢复”状态、“高穿进入”状态以及“高电压穿越”状态；在“系统正常”状态时，检测使用基于二阶广义积分器的锁频环计算的正序电压和带有协方差重置的迭代最小二乘法计算的相位，若所述正序电压突然降低，且所述相位突变，则判断进入“低穿进入”状态；若所述正序电压突然升高，且所述相位突变，则判断进入“高穿进入”状态。本发明专利技术使得并网型变流器在电网发生暂时性故障时可以从正常的工作状态快速的检测判断故障的发生从而进入高低穿状态。而进入高低穿状态。而进入高低穿状态。

【技术实现步骤摘要】
一种并网型变流器高低穿控制方法


[0001]本专利技术属于变流器
，具体涉及一种并网型变流器高低穿控制方法。

技术介绍

[0002]随着新能源行业的快速发展，越来越多的并网型变流器，作为电网与新能源或者储能电池之间的能量转换装置接入电网，如光伏逆变器、风电变流器和储能变流器等，具体可以参考公告号为“CN201444616U”的专利“模块组合式风力发电变流器”以及公告号为CN100483917C”的专利“可再生能源回馈并网电路及其控制装置”。作为快速响应、控制灵活的电力电子设备，并网型变流器需要在电网发生暂时性故障时实现高低电压穿越，同时为电网提供无功支撑。在并网型变流器中电网同步算法无论采用锁频环还是锁相环，其速度都受控制器带宽的限制，在高低穿发生过程中，都会存在对扰动响应速度较慢的问题。
[0003]根据上述问题，并网型变流器如何从正常的工作状态快速的检测判断故障的发生从而进入高低穿状态，以及故障恢复后如何从高低穿状态安全稳定的恢复到故障前的正常工作状态是一个挑战。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的上述不足，本专利技术提供一种并网型变流器高低穿控制方法，以解决上述技术问题。
[0005]本专利技术提供一种并网型变流器高低穿控制方法，包括：
[0006]并网型变流器在电网发生暂时性故障时进入高低穿状态，采用状态机对变流器的控制系统进行状态控制，整个控制过程的状态包括：“系统正常”状态、“低穿进入”状态、“低电压穿越”状态、“低穿退出”状态、“低穿恢复”状态、“高穿进入”状态以及“高电压穿越”状态；
[0007]在“系统正常”状态时，检测使用基于二阶广义积分器的锁频环计算的正序电压和迭代最小二乘法计算的相位，若所述正序电压突然降低到低穿电压界限，且所述相位突变，则判断进入“低穿进入”状态；若所述正序电压突然升高到高穿电压界限，且所述相位突变，则判断进入“高穿进入”状态；
[0008]进入“低穿进入”状态和“高穿进入”状态后开始计时，若在第一预设时间段内正序电压一直满足低穿电压界限，则进入“低电压穿越”状态，若在第二预设时间段内正序电压一直满足高穿电压界限，则进入“高电压穿越”状态，否则系统重新回到“系统正常”状态；
[0009]在“低电压穿越状态”，变流器按照国标对低穿期间无功支撑的要求发出无功电流；
[0010]当电网电压恢复，系统会进入“低穿退出”的状态，若在第三预设时间内，检测电压一直满足低穿的退出的电压条件，那么系统会进入“低穿恢复”状态，否则会认为这一次“低穿退出”状态为误判，系统重新回到“低电压穿越”状态；
[0011]在“低穿恢复”状态，变流器按照预设的斜率逐步恢复到低电压穿越发生前输出的
功率值，之后系统重新回到“系统正常”状态；
[0012]在“高电压穿越”状态中，变流器无需发出无功电流，当电网电压恢复，满足高穿退出的电压条件时，系统重新回到“系统正常”状态。
[0013]进一步的：在“低穿进入”状态、“低穿退出”状态、“高压进入”状态和“高穿退出”状态，将变流器的电流降为零或者直接封波。
[0014]进一步的：包括：由“低穿进入”状态转移到“低电压穿越”状态时，执行复位内环控制参数的动作。
[0015]进一步的：由“低穿进入”再次回到“系统正常”状态时，执行复位内环和外环控制参数的动作。
[0016]进一步的，还包括：由“低穿退出”状态转移到“低穿恢复”状态时，执行复位内环和外环控制参数的动作，同时限制恢复速度。
[0017]进一步的，还包括：由“低穿恢复”状态转移到“系统正常”状态时，执行正常化恢复速度的动作。
[0018]进一步的，还包括：在迭代最小二乘法计算中加入协方差重置，突变的电压幅值超过一定数值时，删除记录的相位信息，并重新开始读取、记录相位信息；当出现协方差重置时，判断发生高低穿。
[0019]进一步的，还包括：在所述变流器恢复到低电压穿越发生前输出的功率值时，按照预设的斜率逐步进行恢复。。
[0020]本专利技术的有益效果在于，本专利技术提供的一种并网型变流器高低穿控制方法，可使得并网型变流器在电网发生暂时性故障时可以从正常的工作状态快速的检测判断故障的发生从而进入高低穿状态，并且发出特定的无功电流，此外在故障恢复后可以从高低穿状态安全稳定的恢复到故障前的正常工作状态。而且，在并网型变流器中电网同步算法无论采用锁频环还是锁相环，其速度都受控制器带宽的限制，在高低穿发生过程中，都会存在对扰动响应速度较慢的问题。因此在高低穿进入和退出时，本专利技术创新性的使用基于二阶广义积分器的锁频环计算正序电压突变与带有协方差重置的迭代最小二乘法计算相位突变的混合检测方法来保证发生高低穿时系统能够快速的响应。此外，本专利技术设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
附图说明
[0021]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，对于本领域普通技术人员而言，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。
[0022]图1是本专利技术一个实施例的方法的示意性流程图；
[0023]图2为本专利技术提供的方法在额定功率下三相电压平衡跌落至5％时的低穿仿真结果；
[0024]图3为本专利技术提供的方法在额定功率下两相电压跌落至5％时的低穿仿真结果；
[0025]图4本专利技术提供的方法在额定功率下单相电压跌落至5％时的低穿仿真结果；
[0026]图5为本专利技术提供的方法额定功率下三相电压升高至130％时的高穿仿真结果。
具体实施方式
[0027]为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，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，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0028]如图1所示，本专利技术实施例提供一种并网型变流器高低穿控制方法，采用状态机进行逻辑处理，状态机内管理包括：“系统正常”、“低穿进入”、“低电压穿越”、“低穿退出”、“低穿恢复”、“高穿进入”、“高电压穿越”共七个状态。
[0029]其中，和低电压穿越相关的有五个状态，和高电压穿越相关的有三个状态，这是由于国标要求并网型变流器在低电压穿越时输出无功电流支撑电网电压，因此需要对低电压穿越进入和退出的暂态过程进行更为精细的管理。如果参考低电压穿越状态，将高电压穿越状态的粒度划分更为精细，也属于本专利技术的保护范围之内。
[0030]在并网型变流器中电网同步算法无论采用锁频环还是锁相环，其速度都受控制器带宽的限制，在高低穿发生过程中，都会存在对扰动响应速度较慢的问题。因此在高低穿进入和退出时，本专利技术创新性的使用基于二阶广义积分器的锁频环计算正序电压突变与带有协方差重置的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种并网型变流器高低穿控制方法，其特征在于，包括：并网型变流器在电网发生暂时性故障时进入高低穿状态，采用状态机对变流器的控制系统进行状态控制，整个控制过程的状态包括：“系统正常”状态、“低穿进入”状态、“低电压穿越”状态、“低穿退出”状态、“低穿恢复”状态、“高穿进入”状态以及“高电压穿越”状态；在“系统正常”状态时，检测使用基于二阶广义积分器的锁频环计算的正序电压和迭代最小二乘法计算的相位，若所述正序电压突然降低到低穿电压界限，且所述相位突变，则判断进入“低穿进入”状态；若所述正序电压突然升高到高穿电压界限，且所述相位突变，则判断进入“高穿进入”状态；进入“低穿进入”状态和“高穿进入”状态后开始计时，若在第一预设时间段内正序电压一直满足低穿电压界限，则进入“低电压穿越”状态，若在第二预设时间段内正序电压一直满足高穿电压界限，则进入“高电压穿越”状态，否则系统重新回到“系统正常”状态；在“低电压穿越状态”，变流器按照国标对低穿期间无功支撑的要求发出无功电流；当电网电压恢复，系统会进入“低穿退出”的状态，若在第三预设时间内，检测电压一直满足低穿的退出的电压条件，那么系统会进入“低穿恢复”状态，否则会认为这一次“低穿退出”状态为误判，系统重新回到“低电压穿越”状态；在“低穿恢复”状态，变流器恢复到低电压穿越发生前输出的功率值，系统重新回到...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡顺全，王超，杨才伟，任其广，郭志强，房科科，孟军，马广府，韩越，
申请(专利权)人：新风光电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：