本发明专利技术提供一种应对电网电压不平衡的大功率变流器控制方法和装置，大功率变流器包括并联的第一组功率模块和第二组功率模块，方法包括：对第一组功率模块，通过对直流电压的指令和检测值之间的偏差调节，然后在对电流调节时，采用第一组功率模块和第二组功率模块的网侧电流的叠加值，使电网电压不平衡条件下变流器输出电流更加平衡；对第二组功率模块，通过对直流母线电压中的二倍基频分量进行调节，并将调节器输出量作为电流调节的输入，以减小直流母线电压2倍基频脉动。本发明专利技术实施例提供的方法能够在电网电压不平衡条件下，平衡变流器输出电流平衡、网侧输出电流正弦和消除直流母线电压2倍基频脉动的控制目标。线电压2倍基频脉动的控制目标。线电压2倍基频脉动的控制目标。
【技术实现步骤摘要】
应对电网电压不平衡的大功率变流器控制方法和装置
[0001]本专利技术涉及变流器
，尤其涉及一种应对电网电压不平衡的大功率变流器控制方法和装置。
技术介绍
[0002]风电、光伏等新能源往往通过变流器接入电网，变流器并网运行时经常要面临电网电压不平衡的问题，基于电网电压平衡为前提设计的传统控制策略容易出现如下问题：1)输出功率出现2倍基波频率的振荡分量；2)输出电流畸变和不平衡。其中，输出功率的振荡会导致直流电压出现2倍频的波动，增大直流侧电容的电压应力和损耗；不平衡的输出电流可能会使变流器的输出电流不满足并网导则的要求，且可能加剧节点的电网电压不平衡；输出电流畸变更是会降低传输电能的质量。
[0003]为应对传统控制策略存在的诸多问题，现有专利技术专利202111576537.9提供了一种并网型变流器针对电网电压不平衡的控制方法及装置，如图1所示，在解决基于直流母线电压二倍频波动抑制生成电流指令所存在的电流畸变问题的同时，能够在电网电压不平衡时根据变换器的运行需要在输出功率恒定和输出电流平衡两个控制目标之间灵活切换。
[0004]但是上述方法在电网电压不平衡时，不能平衡输出功率恒定和输出电流平衡两个控制目标。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供了一种应对电网电压不平衡的大功率变流器控制方法和装置，在电网电压不平衡条件下，平衡变流器输出电流平衡、网侧输出电流正弦和消除直流母线电压2倍基频脉动的控制目标。
[0006]根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种应对电网电压不平衡的大功率变流器控制方法，大功率变流器包括并联的第一组功率模块和第二组功率模块，方法包括：
[0007]基于并网点电压，锁定相位角；
[0008]根据直流母线电压指令和直流母线电压检测值之间的偏差，采用直流电压调节器和谐波抑制器进行调节，分别得到初始有功电流指令和附加电流指令；
[0009]根据初始有功电流指令和基本无功电流指令，以及相位角、第一组功率模块的第一网侧电流和第二组功率模块的第二网侧电流的叠加值，采用第一组电流控制器进行调节，生成第一组功率模块的第一发波电压作用量；
[0010]根据至少部分初始有功电流指令和至少部分基本无功电流指令，与附加电流指令的叠加值，以及相位角、第二组功率模块的第二网侧电流，采用第二组电流控制器进行调节，生成第二组功率模块的第二发波电压作用量；
[0011]分别调制第一发波电压作用量和第二发波电压作用量，生成第一组功率模块控制所需的驱动信号和第二组功率模块控制所需的驱动信号。
[0012]在一种可能的实现方式中，基于并网点电压，锁定相位角，包括：
[0013]将并网点电压输入锁相环，锁相环锁定并输出相位角。
[0014]在一种可能的实现方式中，附加电流指令包括附加有功电流指令和附加无功电流指令；根据直流母线电压指令和直流母线电压检测值之间的偏差，采用直流电压调节器和谐波抑制器进行调节，分别得到初始有功电流指令和附加电流指令，包括：
[0015]获取直流母线电压检测值；
[0016]计算直流母线电压指令和直流母线电压检测值之间的偏差；
[0017]采用直流电压调节器调节偏差，得到初始有功电流指令；
[0018]采用谐波抑制器调节偏差，得到附加有功电流指令和附加无功电流指令。
[0019]在一种可能的实现方式中，谐波抑制器包括正交信号发生器和在2倍基频处具有高增益的控制器；采用谐波抑制器调节偏差，得到附加有功电流指令和附加无功电流指令，包括：
[0020]采用控制器调节偏差，得到附加有功电流指令；
[0021]采用正交信号发生器调节附加有功电流指令，得到附加无功电流指令。
[0022]在一种可能的实现方式中，在2倍基频处具有高增益的控制器包括重复控制器和/或中心频率为2倍电网基频的控制器。
[0023]在一种可能的实现方式中，附加电流指令包括附加有功电流指令和附加无功电流指令；根据至少部分初始有功电流指令和至少部分基本无功电流指令，与附加电流指令的叠加值，以及相位角、第二组功率模块的第二网侧电流，采用第二组电流控制器进行调节，生成第二组功率模块的第二发波电压作用量，包括：
[0024]叠加附加有功电流指令和至少部分初始有功电流指令，得到目标有功电流指令；
[0025]叠加附加无功电流指令和至少部分基本无功电流指令，得到目标无功电流指令；
[0026]根据目标有功电流指令、目标无功电流指令、相位角和第二组功率模块的第二网侧电流，采用第二组电流控制器进行调节，生成第二组功率模块的第二发波电压作用量。
[0027]在一种可能的实现方式中，第一组电流控制器和第二组电流控制器在同步旋转坐标器或两相静止坐标系下执行。
[0028]根据本专利技术实施例的第二方面，提供了一种应对电网电压不平衡的大功率变流器控制装置，大功率变流器包括并联的第一组功率模块和第二组功率模块，装置包括：
[0029]锁相模块，用于基于并网点电压，锁定相位角；
[0030]直流电压调节模块，用于根据直流母线电压指令和直流母线电压检测值之间的偏差，生成初始有功电流指令；
[0031]谐波抑制模块，用于根据直流母线电压指令和直流母线电压检测值之间的偏差，生成附加电流指令；
[0032]第一组电流控制模块，用于根据初始有功电流指令、基本无功电流指令、相位角，以及并网电流和并网点电压，生成第一组功率模块的第一发波电压作用量；
[0033]第二组电流控制模块，根据至少部分初始有功电流指令、至少部分基本无功电流指令、相位角、附加电流指令，以及并网电流和并网点电压，生成第二组功率模块的第二发波电压作用量；
[0034]调制模块，用于分别对第一发波电压作用量和第二发波电压作用量进行调制，生成第一组功率模块控制所需的驱动信号和第二组功率模块控制所需的驱动信号。
[0035]在一种可能的实现方式中，附加电流指令包括附加有功电流指令和附加无功电流指令；谐波抑制模块包括正交信号发生子模块和在2倍基频处具有高增益的控制子模块；
[0036]控制子模块，用于调节偏差，得到附加有功电流指令；
[0037]正交信号发生子模块，用于调节附加有功电流指令，得到附加无功电流指令。
[0038]在一种可能的实现方式中，在2倍基频处具有高增益的控制子模块包括重复控制器和/或中心频率为2倍电网基频的控制器。
[0039]本专利技术实施例提供的应对电网电压不平衡的大功率变流器控制方法和装置，对大功率变流器并联的功率模块实施分组控制，对第一组功率模块，通过对直流电压的指令和检测值之间的偏差调节，然后在对电流调节时，采用第一组功率模块和第二组功率模块的并网电流的叠加值，使电网电压不平衡条件下变流器输出电流平衡；对第二组功率模块，通过对直流母线电压中的二倍基频分量进行调节，并将调节器输出量作为电流调节的输入，减小直流母线电压2倍基频脉动；解决了电网电压不本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种应对电网电压不平衡的大功率变流器控制方法，其特征在于，所述大功率变流器包括并联的第一组功率模块和第二组功率模块，所述方法包括：基于并网点电压，锁定相位角；根据直流母线电压指令和直流母线电压检测值之间的偏差，采用直流电压调节器和谐波抑制器进行调节，分别得到初始有功电流指令和附加电流指令；根据所述初始有功电流指令和基本无功电流指令，以及所述相位角、所述第一组功率模块的第一网侧电流和所述第二组功率模块的第二网侧电流的叠加值，采用第一组电流控制器进行调节，生成所述第一组功率模块的第一发波电压作用量；根据至少部分所述初始有功电流指令和至少部分所述基本无功电流指令，与所述附加电流指令的叠加值，以及所述相位角、所述第二组功率模块的第二网侧电流，采用第二组电流控制器进行调节，生成所述第二组功率模块的第二发波电压作用量；分别调制所述第一发波电压作用量和所述第二发波电压作用量，生成所述第一组功率模块控制所需的驱动信号和所述第二组功率模块控制所需的驱动信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于并网点电压，锁定相位角，包括：将所述并网点电压输入锁相环，所述锁相环锁定并输出所述相位角。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述附加电流指令包括附加有功电流指令和所述附加无功电流指令；所述根据直流母线电压指令和直流母线电压检测值之间的偏差，采用直流电压调节器和谐波抑制器进行调节，分别得到初始有功电流指令和附加电流指令，包括：获取所述直流母线电压检测值；计算所述直流母线电压指令和直流母线电压检测值之间的偏差；采用直流电压调节器调节所述偏差，得到所述初始有功电流指令；采用所述谐波抑制器调节所述偏差，得到所述附加有功电流指令和所述附加无功电流指令。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述谐波抑制器包括正交信号发生器和在2倍基频处具有高增益的控制器；所述采用所述谐波抑制器调节所述偏差，得到所述附加有功电流指令和所述附加无功电流指令，包括：采用所述控制器调节所述偏差，得到所述附加有功电流指令；采用所述正交信号发生器调节所述附加有功电流指令，得到所述附加无功电流指令。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在2倍基频处具有高增益的控制器包括重复控制器和/或中心频率为2倍电网基频的控制器。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述附加电流指令包括附加有功电流指令和所述附加无功电流指令；所述根据至少部分所述初始有功电流指...
【专利技术属性】
技术研发人员：周党生，王雪芬，陈佳明，杜玮杰，
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：
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