一种海上风电直流输电变流器控制方法、系统和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种海上风电直流输电变流器控制方法和系统，方法包括：获取主变流器的第一直流电压测量值、从变流器的第二直流电压测量值和交流侧并网点电压；通过调节第一直流电压测量值和直流电压参考值之间的第一偏差，并基于主变流器的额定角频率，生成驱动主变流器的第一驱动信号；通过调节第二直流电压测量值和直流电压参考值之间的第二偏差，并基于交流侧并网点电压，生成驱动从变流器的第二驱动信号。本发明专利技术提供的方法不依赖储能系统的支撑，便能实现海上风电直流输电变流器输电功率和频率的协调控制，降低了建设成本。降低了建设成本。降低了建设成本。

【技术实现步骤摘要】
一种海上风电直流输电变流器控制方法、系统和装置


[0001]本专利技术涉及电力电子
，尤其涉及一种海上风电直流输电变流器控制方法和系统。

技术介绍

[0002]由于海上风能资源丰富稳定，全球风电开发呈现由陆上向近海发展的趋势。而且，深远海海域面积更大，且受海洋军事、航线、港口、养殖等海洋功能区规划限制以及海洋自然保护区划定的生态红线区限制相对较少，可开发的潜力远高于近海。
[0003]远海风电如何低成本高效率的输送到陆上是一个研究热点。其中直流输电是目前主流的方式之一，为了降低直流输电建设成本和提高直流输电的效率，有专家学者提出在直流输电的整流侧采用二极管整流的方案。二极管整流与传统交流电网中的有功功率与频率相关的特性有很大不同。传统交流系统在应对多变流器组成的微型交流电网时，主从控制是对频率的控制的主要方式之一。例如，现有专利CN201510811378.4，公开了一种适用于微电网的多源分布式发电系统及控制方法，其微电网系统电气结构图如图1所示，分布式发电系统采用主从控制维持微电网稳定，并实现微电网运行模式的平滑切换，主从控制即在孤岛模式运行时，微电网系统以储能为主，风电机组、光伏发电分布式发电系统为从的运行模式；在并网运行模式下，储能系统采用有功无功解耦控制，实现微电网和主电网之间的协调控制。
[0004]上述专利公开的方法的发电系统在运行过程中，依赖储能系统提供功率来控制输电频率，建设成本高。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种海上风电直流输电变流器控制方法和系统，在协调控制输电功率和频率过程中，不需要储能系统的支撑，降低建设成本。
[0006]根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种海上风电直流输电变流器控制方法，方法包括：
[0007]获取主变流器的第一直流电压测量值、从变流器的第二直流电压测量值和交流侧并网点电压；其中，主变流器为多个海上风电机组的网侧变流器中的任一变流器，从变流器为多个海上风电机组的网侧变流器中主变流器之外的任一变流器；
[0008]通过调节第一直流电压测量值和直流电压参考值之间的第一偏差，并基于主变流器的额定角频率，生成驱动主变流器的第一驱动信号；
[0009]通过调节第二直流电压测量值和直流电压参考值之间的第二偏差，并基于交流侧并网点电压，生成驱动从变流器的第二驱动信号。
[0010]在一种可能的实现方式中，通过调节第一直流电压测量值和直流电压参考值之间的第一偏差，并基于主变流器额定角频率，生成驱动主变流器的第一驱动信号，包括：
[0011]计算第一直流电压测量值和直流电压参考值之间的第一偏差；
[0012]采用调节器调节第一偏差，得到输出电压d轴参考值；
[0013]基于输出电压d轴参考值和输出电压q轴参考值，先后通过电压环和电流环调节，生成第一调制电压d轴参考值和第一调制电压q轴参考值；
[0014]对主变流器的额定角频率积分，得到输出相位角；
[0015]根据第一调制电压d轴参考值、第一调制电压q轴参考值和输出相位角，经过帕克逆变换，生成第一参考调制电压；
[0016]对第一参考调制电压进行空间矢量变换，生成主变流器控制所需的第一驱动信号。
[0017]在一种可能的实现方式中，通过调节第二直流电压测量值和直流电压参考值之间的第二偏差，并基于交流侧并网点电压，生成驱动从变流器的第二驱动信号，包括：
[0018]计算第二直流电压测量值和直流电压参考值之间的第二偏差；
[0019]采用调节器调节第二偏差，得到输出电流d轴参考值；
[0020]基于输出电流d轴参考值和输出电流q轴参考值，通过电流环调节，生成第二调制电压d轴参考值和第二调制电压q轴参考值；
[0021]采用锁相环调节交流侧并网点电压，得到同步相位角；
[0022]根据第二调制电压d轴参考值、第二调制电压q轴参考值和同步相位角，经过帕克逆变换，生成第二参考调制电压；
[0023]对第二参考调制电压进行空间矢量变换，生成从变流器控制所需的第二驱动信号。
[0024]根据本专利技术实施例的第二方面，提供了一种海上风电直流输电变流器控制系统，系统包括一个主变流器控制子系统和至少一个从变流器控制子系统；
[0025]主变流器控制子系统，用于获取主变流器的第一直流电压测量值；还用于通过调节第一直流电压测量值和直流电压参考值之间的第一偏差，并基于主变流器的额定角频率，生成驱动主变流器的第一驱动信号；
[0026]从变流器控制子系统，用于获取相应从变流器的第二直流电压测量值和交流侧并网点电压；还用于通过调节第二直流电压测量值和直流电压参考值之间的第二偏差，并基于交流侧并网点电压，生成驱动从变流器的第二驱动信号；
[0027]其中，主变流器为多个海上风电机组的网侧变流器中的任一变流器，从变流器为多个海上风电机组的网侧变流器中主变流器之外的任一变流器。
[0028]在一种可能的实现方式中，主变流器控制子系统，具体用于：
[0029]计算第一直流电压测量值和直流电压参考值之间的第一偏差；
[0030]采用调节器调节第一偏差，得到输出电压d轴参考值；
[0031]基于输出电压d轴参考值和输出电压q轴参考值，先后通过电压环和电流环调节，生成第一调制电压d轴参考值和第一调制电压q轴参考值；
[0032]对主变流器的额定角频率积分，得到输出相位角；
[0033]根据第一调制电压d轴参考值、第一调制电压q轴参考值和输出相位角，经过帕克逆变换，生成第一参考调制电压；
[0034]对第一参考调制电压进行空间矢量变换，生成主变流器控制所需的第一驱动信号。
[0035]在一种可能的实现方式中，从变流器控制子系统，具体用于：
[0036]计算第二直流电压测量值和直流电压参考值之间的第二偏差；
[0037]采用调节器调节第二偏差，得到输出电流d轴参考值；
[0038]基于输出电流d轴参考值和输出电流q轴参考值，通过电流环调节，生成第二调制电压d轴参考值和第二调制电压q轴参考值；
[0039]采用锁相环调节交流侧并网点电压，得到同步相位角；
[0040]根据第二调制电压d轴参考值、第二调制电压q轴参考值和同步相位角，经过帕克逆变换，生成第二参考调制电压；
[0041]对第二参考调制电压进行空间矢量变换，生成从变流器控制所需的第二驱动信号。
[0042]根据本专利技术实施例的第三方面，提供了一种海上风电直流输电变流器控制装置，装置包括：
[0043]主变流器控制模块，用于获取主变流器的第一直流电压测量值；还用于通过调节第一直流电压测量值和直流电压参考值之间的第一偏差，并基于主变流器的额定角频率，生成驱动主变流器的第一驱动信号；
[0044]从变流器控制模块，用于获取相应从变流器的第二直流电压测量值和交流侧并网点电压；还用于通过调节第二直流电压测量值和直流电压参考本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上风电直流输电变流器控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取主变流器的第一直流电压测量值、从变流器的第二直流电压测量值和交流侧并网点电压；其中，所述主变流器为多个海上风电机组的网侧变流器中的任一变流器，所述从变流器为所述多个海上风电机组的网侧变流器中所述主变流器之外的任一变流器；通过调节所述第一直流电压测量值和直流电压参考值之间的第一偏差，并基于所述主变流器的额定角频率，生成驱动所述主变流器的第一驱动信号；通过调节所述第二直流电压测量值和所述直流电压参考值之间的第二偏差，并基于所述交流侧并网点电压，生成驱动所述从变流器的第二驱动信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过调节所述第一直流电压测量值和直流电压参考值之间的第一偏差，并基于所述主变流器的额定角频率，生成驱动所述主变流器的第一驱动信号，包括：计算所述第一直流电压测量值和所述直流电压参考值之间的第一偏差；采用调节器调节所述第一偏差，得到输出电压d轴参考值；基于所述输出电压d轴参考值和输出电压q轴参考值，先后通过电压环和电流环调节，生成第一调制电压d轴参考值和第一调制电压q轴参考值；对所述主变流器的额定角频率积分，得到输出相位角；根据所述第一调制电压d轴参考值、所述第一调制电压q轴参考值和所述输出相位角，经过帕克逆变换，生成第一参考调制电压；对所述第一参考调制电压进行空间矢量变换，生成所述主变流器控制所需的第一驱动信号。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过调节所述第二直流电压测量值和所述直流电压参考值之间的第二偏差，并基于所述交流侧并网点电压，生成驱动所述从变流器的第二驱动信号，包括：计算所述第二直流电压测量值和所述直流电压参考值之间的第二偏差；采用调节器调节所述第二偏差，得到输出电流d轴参考值；基于所述输出电流d轴参考值和输出电流q轴参考值，通过电流环调节，生成第二调制电压d轴参考值和第二调制电压q轴参考值；采用锁相环调节所述交流侧并网点电压，得到同步相位角；根据所述第二调制电压d轴参考值、所述第二调制电压q轴参考值和所述同步相位角，经过帕克逆变换，生成第二参考调制电压；对所述第二参考调制电压进行空间矢量变换，生成所述从变流器控制所需的第二驱动信号。4.一种海上风电直流输电变流器控制系统，其特征在于，所述系统包括一个主变流器控制子系统和至少一个从变流器控制子系统；所述主变流器控制子系统，用于获取主变流器的第一直流电压测量值；还用于通过调节所述第一直流电压测量值和直流电压参考值之间的第一偏差，并基于所述主变流器的额定角频率，生成驱动所述主变流器的第一驱动信号；所述从变流器控制子系统，用于获取相应从变流器的第二直流电压测量值和交流侧并网点电压；还用于通过调节所述第二直流电压测量值和所述直流电压参考值之间的第二偏
差，并基于所述交流侧并网点电压，生成驱动所述从变流器的第二驱动信号；其中，所述主变流器为多个海上风电机组的网侧变流器中的任一变流器，所述从变流器为所述多个海上风电机组的网侧变流器中所述主变流器之外的任一变流器。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述主变流器控制子系统，具体用于：计算所述第一直流电压测量值和所述直流电压参考值之间的第一偏差；采用调节器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，周党生，陈佳明，王凌云，唐雨，
申请(专利权)人：深圳市禾望电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：