【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力电子变流，具体而言，涉及一种风电变流器构网的控制方法及风电变流器系统。
技术介绍
1、风力发电作为目前最具开发前景的可再生能源类型之一，已成为我国除火电和水电以外的第三大电源。受资源禀赋限制，我国的大规模风电基地通常位于风力资源丰富、但与主电网电气距离较远的地区，容易形成弱电网并网环境，而该运行工况会给系统安全稳定运行带来严峻挑战。
2、风电变流器的传统控制方法为电流源跟网型控制方式，此类方法在弱电网中的稳定运行以及构建和支撑电网方面的能力有限，无法满足未来新型电力系统对新能源的要求。鉴于此，以模拟同步发电机并网和运行特性为主要特点的电压源风电变流器构网控制技术得到广泛关注。风电变流器通常采用背靠背ac-dc-ac拓扑结构，在传统控制算法架构中，网侧变流器控制直流电压，机侧变流器接受风机主控下发的指令，实现最大风能追踪控制(maximum power point tracking control，mppt)。现有风电变流器构网控制策略为使网侧变流器具备电网构建和支撑功能，需要由机侧变流器来控制直流电压，并将部分风机主控功能下放至网侧变流器的控制算法当中，这就需要对现有风电变流器控制算法架构进行大幅调整，不利于对已有风电机组进行构网型控制算法升级改造。
3、鉴于此，亟需一种新的风电变流器构网控制方法，在较大程度保持原有控制算法架构的前提下，实现构网功能，提升风电变流器电网支撑能力，并便于进行已有风电机组升级改造。
4、在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本申请提出一种风电变流器的构网控制方法及风电变流器系统。
2、根据本申请的第一方面，本申请的至少一个实施例提供了一种风电变流器构网控制方法，所述风电变流器包括控制装置和直流侧并联连接的机侧变流器、网侧变流器，所述网侧变流器的交流端连接于公共连接点，所述网侧变流器包含交流滤波器，其特征在于，所述构网控制方法用于所述控制装置，所述构网控制方法包括：
3、根据所述网侧变流器的直流电压、所述网侧变流器的网侧电流、所述交流滤波器电容支路的电压和电流的指令值和实际值，生成网侧参考电压值；
4、根据所述网侧变流器的直流电压幅值和所述交流滤波器的电容支路正序电压幅值，生成所述机侧变流器的q轴电流修正量指令值，平衡所述机侧变流器与所述网侧变流器之间的有功功率传输。
5、根据本申请的第二方面，本申请的至少一个实施例提供了一种风电变流器，所述风电变流器采用ac/dc和dc/ac的背靠背架构，所述风电变流器包括：直流侧并联连接的机侧变流器和网侧变流器，所述网侧变流器包含交流滤波器；所述网侧变流器的交流端连接于所述公共连接点；控制装置用于执行如第一方面所述的方法，以构建或支撑公共连接点的电压，平衡所述机侧变流器与所述网侧变流器之间的有功功率传输。
6、根据本申请的第三方面，本申请的至少一个实施例提供了一种风电变流器系统，所述风电变流器系统包括至少两个如第二方面所述的风电变流器，其中：
7、所述至少两个风电变流器的网侧变流器交流端并联于所述公共连接点，向电网单元和负荷单元供电；
8、所述至少两个风电变流器在运行的情况下，通过下垂控制或者虚拟同步机算法确定运行的风电变流器中的交流滤波器的电容支路的电压指令值，以保证每台风电变流器按照容量比例向所述电网单元或者所述负荷单元输出功率。
9、例如，在本申请的一些实施例中，所述根据所述网侧变流器的直流电压、所述网侧变流器的网侧电流、所述交流滤波器的电容支路的电压和电流的指令值和实际值，生成网侧参考电压值，包括：
10、采集所述交流滤波器的电容支路的电压和电流以及所述网侧变流器的网侧电流和直流电压；
11、提取所述交流滤波器的电容支路的电压、所述交流滤波器的电容支路的电流和所述网侧电流的正负序分量；
12、根据所述直流电压、所述网侧电流的正负序分量、所述交流滤波器的电容支路电压的正负序分量和所述交流滤波器的电容支路电流的正负序分量的指令值和实际值，生成网侧参考电压值。
13、例如，在本申请的一些实施例中，所述根据所述网侧变流器的直流电压、所述网侧电流的正负序分量、所述交流滤波器电容的支路电压的正负序分量和所述交流滤波器的电容支路电流的正负序分量的指令值和实际值，生成网侧参考电压值，包括：
14、调节所述网侧变流器的直流电压的目标值与实际值之差，得到第一输出值；
15、将所述网侧电流的正负序分量中的d轴正序分量的指令值设置为所述第一输出值，将所述网侧电流的正负序分量中的q轴正序分量的指令值设置为所述网侧电流的正负序分量中的q轴正序分量的实际值，并将所述网侧电流的正负序分量中的d轴负序分量的指令值和q轴负序分量的指令值分别设置为零；
16、将所述交流滤波器的电容支路电压的正负序分量中的d轴负序分量的指令值和q轴负序分量的指令值分别设置为零；
17、调节所述网侧电流的正负序分量中的d轴正序分量的指令值、q轴正序分量的指令值、d轴负序分量的指令值和q轴负序分量的指令值与所述网侧电流dq轴的正负序分量之差，生成第二输出值；
18、调节所述交流滤波器的电容支路电压的正负序分量中的d轴正序分量的指令值、q轴正序分量的指令值、d轴负序分量的指令值和q轴负序分量的指令值与所述交流滤波器的电容支路电压dq轴的正负序分量之差，输出值作为所述交流滤波器的电容支路电流目标值，调节所述交流滤波器的电容支路电流目标值与所述交流滤波器的电容支路电流dq轴的正负序分量之差，生成第三输出值；
19、对所述第二输出值和所述第三输出值进行处理，生成所述网侧参考电压值。
20、例如，在本申请的一些实施例中，还包括：
21、根据工况对所述交流滤波器的电容支路电压的正负序分量中的d轴正序分量的指令值和q轴正负序分量的指令值赋值；或者
22、通过闭环控制、下垂控制和虚拟同步机算法中的至少一种产生所述交流滤波器的电容支路电压的正负序分量中的d轴正序分量的指令值和q轴正负序分量的指令值。
23、例如，在本申请的一些实施例中，包括：
24、以所述公共连接点的电压角频率正向旋转dq坐标系和反向旋转dq坐标系；
25、对所述网侧电流的正负序分量和正负序分量指令值中的正序分量在正向旋转的dq坐标系中进行控制，以及对所述网侧电流的正负序分量和正负序分量指令值中的负序分量在反向旋转的dq坐标系中进行控制，生成所述第二输出值；
26、对所述交流滤波器的电容支路电压的正负序分量和正负序分量指令值中的正序分量以及所述交流滤波器的电容支路电流的正负序分量中的正序分量在正向旋转的dq坐标系中进行控制，以及所述交流滤波器的电容支路电压的正负序分量和正负序分量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种风电变流器构网控制方法，所述风电变流器包括控制装置和直流侧并联连接的机侧变流器、网侧变流器，所述网侧变流器的交流端连接于公共连接点，所述网侧变流器包含交流滤波器，其特征在于，所述构网控制方法用于所述控制装置，所述构网控制方法包括：
2.根据权利要求1所述的构网控制方法，其特征在于，所述根据所述网侧变流器的直流电压、所述网侧变流器的网侧电流、所述交流滤波器的电容支路的电压和电流的指令值和实际值，生成网侧参考电压值，包括：
3.根据权利要求2所述的构网控制方法，其特征在于，所述根据所述网侧变流器的直流电压、所述网侧电流的正负序分量、所述交流滤波器电容的支路电压的正负序分量和所述交流滤波器的电容支路电流的正负序分量的指令值和实际值，生成网侧参考电压值，包括：
4.根据权利要求3所述的构网控制方法，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求3所述的构网控制方法，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的构网控制方法，其特征在于，所述电压角频率为固定值，或者由下垂控制和/或虚拟同步机算法生成。
7.根据权利要求3
8.根据权利要求1所述的构网控制方法，其特征在于，还包括：
9.根据权利要求8所述的构网控制方法，其特征在于，所述风电变流器的机侧变流器连接发电机，所述根据所述机侧变流器的q轴电流修正量指令值和所述机侧变流器的交流电流的dq轴电流的指令值和实际值，生成机侧参考电压αβ轴分量，包括：
10.一种风电变流器，其特征在于，所述风电变流器采用AC/DC和DC/AC的背靠背架构，所述风电变流器包括：
11.根据权利要求10所述的风电变流器，其特征在于，所述机侧变流器或所述网侧变流器包括两电平拓扑电路的电压源变流器或三电平拓扑电路的电压源变流器。
12.根据权利要求10所述的风电变流器，其特征在于，所述交流滤波器包括LC滤波器、LCL滤波器或者串联连接的LC滤波器与变压器。
13.根据权利要求10所述的风电变流器，其特征在于，所述风电变流器通过控制所述网侧变流器的所述交流滤波器的电容支路电压来构建或支撑公共连接点的电压。
14.一种风电变流器系统，其特征在于，所述风电变流器系统包括至少两个如权利要求10-13中任一项所述的风电变流器，其中：
...【技术特征摘要】
1.一种风电变流器构网控制方法，所述风电变流器包括控制装置和直流侧并联连接的机侧变流器、网侧变流器，所述网侧变流器的交流端连接于公共连接点，所述网侧变流器包含交流滤波器，其特征在于，所述构网控制方法用于所述控制装置，所述构网控制方法包括：
2.根据权利要求1所述的构网控制方法，其特征在于，所述根据所述网侧变流器的直流电压、所述网侧变流器的网侧电流、所述交流滤波器的电容支路的电压和电流的指令值和实际值，生成网侧参考电压值，包括：
3.根据权利要求2所述的构网控制方法，其特征在于，所述根据所述网侧变流器的直流电压、所述网侧电流的正负序分量、所述交流滤波器电容的支路电压的正负序分量和所述交流滤波器的电容支路电流的正负序分量的指令值和实际值，生成网侧参考电压值，包括：
4.根据权利要求3所述的构网控制方法，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求3所述的构网控制方法，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的构网控制方法，其特征在于，所述电压角频率为固定值，或者由下垂控制和/或虚拟同步机算法生成。
7.根据权利要求3所述的构网控制方法，其特征在于，所述对所述第二输出值和所述第三输出值进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁庆伟，谢晔源，王宇，田杰，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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