供电系统和电网故障穿越控制方法、装置、计算机设备制造方法及图纸

技术编号：41391994 阅读：6 留言：0更新日期：2024-05-20 19:14

本申请涉及一种供电系统和电网故障穿越控制方法、装置、计算机设备。该供电系统，应用于新能源发电并网系统，新能源发电并网系统包括发电变流器、新能源发电并网系统的发电设备和用电设备，其中，发电设备通过发电变流器与电网连接，供电系统串联于电网和用电设备之间，供电系统包括变压器和变频电源。变压器的输出端用于连接用电设备；变频电源的输入端用于连接电网，变频电源的输出端连接变压器的输入端，变频电源被配置为检测电网的运行工况，并在电网处于故障穿越工况的情况下，调节输出电压频率和/或输出电流，以使变压器输出的信号与用电设备的用电需求匹配。采用本供电系统能够实现电网故障穿越。

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【技术实现步骤摘要】

本申请涉及输电，特别是涉及一种供电系统和电网故障穿越控制方法、装置、计算机设备。

技术介绍

1、随着新能源发电的大规模并网，电网的稳定性问题日益突出。变频电源作为新能源发电并网系统的用电设备与电网之间的接口，其性能对整个风电场的稳定运行至关重要。特别是在低频输电的应用场景中，变频电源需要具备电网故障穿越能力，以保证在电网故障时仍能保持负荷不断电运行。

2、目前，变频电源在故障穿越时，尤其是在深度低频穿越时，为了保持负荷不断电运行，需要网侧具有短时承受5倍以上冲击电流的能力。同时，负荷侧也需要具备耐冲击电流的能力。然而，现有的变频电源往往难以满足短时承受高倍冲击电流的要求，影响新能源发电并网系统的稳定运行。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够实现电网故障穿越的电供电系统和电网故障穿越控制方法、装置、计算机设备。

2、第一方面，本申请提供了一种供电系统，应用于新能源发电并网系统，新能源发电并网系统包括发电变流器、新能源发电并网系统的发电设备和用电设备，其中，发电设备通过发电变流器与电网连接，供电系统串联于电网和用电设备之间，供电系统包括：

3、变压器，变压器的输出端用于连接用电设备；

4、变频电源，变频电源的输入端用于连接电网，变频电源的输出端连接变压器的输入端，变频电源被配置为检测电网的运行工况，并在电网处于故障穿越工况的情况下，调节输出电压频率和/或输出电流，以使变压器输出的信号与用电设备的用电需求匹配。</p>

5、在其中一个实施例中，该变频电源包括：依次串联于电网和变压器之间的网侧变流器和负荷侧变流器；

6、网侧变流器被配置为在电网处于低电压穿越工况的情况下，输出最大正序有功电流；和/或，

7、负荷侧变流器被配置为在电网处于低电压穿越工况的情况下，降低输出电压的频率，降低后的输出电压的频率大于或等于支持各用电设备正常运行的最低频率中的最大值。

8、在其中一个实施例中，网侧变流器还被配置为在电网退出低电压穿越工况的情况下，输出正常工况下的正序有功电流。

9、在其中一个实施例中，网侧变流器还被配置为在电网处于高电压穿越工况的情况下，基于变频电源的最大工作电流和当前正序有功电流，确定并输出正序无功电流。

10、在其中一个实施例中，负荷侧变流器还被配置为在电网处于正常工况的情况下，输出额定频率电压，额定频率电压的频率为用电设备正常运行下的电压的频率。

11、在其中一个实施例中，该变频电源还包括：

12、控制器，控制器分别与网侧变流器和负荷侧变流器连接。

13、在其中一个实施例中，该供电系统还包括：

14、控制器，控制器与变频电源连接，控制器用于检测电网的运行工况，并在电网处于故障穿越工况的情况下，调节变频电源的输出电压频率和/或输出电流，以使变压器输出的信号与用电设备的用电需求匹配。

15、第二方面，本申请还提供了一种电网故障穿越控制方法，应用于上述实施例中的供电系统，该方法包括：

16、检测电网的运行工况；

17、在电网处于故障穿越工况的情况下，调节变频电源的输出电压频率和/或输出电流，以使变压器输出的信号与用电设备的用电需求匹配。

18、在其中一个实施例中，在变频电源包括依次串联于电网和变压器之间的网侧变流器和负荷侧变流器的情况下；在电网处于故障穿越工况的情况下，调节变频电源的输出电压频率和/或输出电流，包括：

19、在电网处于低电压穿越工况的情况下，控制网侧变流器输出最大正序有功电流；和/或，

20、在电网处于低电压穿越工况的情况下，控制负荷侧变流器降低输出电压的频率，降低后的输出电压的频率大于或等于支持各用电设备正常运行的最低频率中的最大值。

21、在其中一个实施例中，该方法还包括：

22、在电网退出低电压穿越工况的情况下，控制网侧变流器输出正常工况下的正序有功电流。

23、在其中一个实施例中，该方法还包括：

24、在电网处于高电压穿越工况的情况下，根据变频电源的最大工作电流和当前正序有功电流，确定并控制网侧变流器输出正序无功电流。

25、在其中一个实施例中，该方法还包括：

26、在电网处于正常工况的情况下，控制负荷侧变流器输出额定频率电压，额定频率电压的频率为用电设备正常运行下的电压的频率。

27、第三方面，本申请还提供了一种电网故障穿越控制装置，应用于上述实施例中的供电系统，该装置包括：

28、检测模块，用于检测电网的运行工况；

29、调节模块，用于在电网处于故障穿越工况的情况下，调节变频电源的输出电压频率和/或输出电流，以使变压器输出的信号与用电设备的用电需求匹配。

30、第四方面，本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例的方法的步骤。

31、第五方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述实施例的方法的步骤。

32、上述供电系统和电网故障穿越控制方法、装置、计算机设备，至少具有以下有益效果：

33、通过供电系统中的变频电源检测电网的运行工况，以及时发现电网的异常情况，为后续的调节措施提供依据。在电网处于故障穿越工况的情况下，通过调节变频电源的输出电压频率和/或输出电流，可使变压器输出的信号与风电机组的用电需求匹配，从而保证用电设备的正常运行。在低电压穿越的情况下，调节变频电源的输出电压频率和/或输出电流可以降低用电设备的电流，防止设备脱网运行，避免系统停机保护和开关器件过流烧毁等问题。在高电压穿越的情况下，调节变频电源的输出电压频率和/或输出电流，可以支撑电网的恢复，避免电网崩溃等严重后果，有效地提高电网的稳定性和可靠性，减少故障对电网的影响，保障用电设备的正常运行。

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【技术保护点】

1.一种供电系统，其特征在于，应用于新能源发电并网系统，所述新能源发电并网系统包括发电变流器、所述新能源发电并网系统的发电设备和用电设备，其中，所述发电设备通过所述发电变流器与电网连接，所述供电系统串联于所述电网和所述用电设备之间，所述供电系统包括：

2.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述变频电源包括：依次串联于所述电网和所述变压器之间的网侧变流器和负荷侧变流器；

3.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述网侧变流器还被配置为在所述电网退出所述低电压穿越工况的情况下，输出正常工况下的正序有功电流。

4.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述网侧变流器还被配置为在所述电网处于高电压穿越工况的情况下，基于所述变频电源的最大工作电流和当前正序有功电流，确定并输出正序无功电流。

5.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述负荷侧变流器还被配置为在所述电网处于正常工况的情况下，输出额定频率电压，所述额定频率电压的频率为所述用电设备正常运行下的电压的频率。

6.根据权利要求2-5任一项所述的供电系统

7.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述供电系统还包括：

8.一种电网故障穿越控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7任一项所述的供电系统，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述变频电源包括依次串联于所述电网和所述变压器之间的网侧变流器和负荷侧变流器的情况下；所述在所述电网处于故障穿越工况的情况下，调节所述变频电源的输出电压频率和/或输出电流，包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

13.一种电网故障穿越控制装置，其特征在于，应用于如权利要求1-7任一项所述的供电系统，所述装置包括：

14.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求8至12中任一项所述的方法的步骤。

15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求8至12中任一项所述的方法的步骤。

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【技术特征摘要】

2.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述变频电源包括：依次串联于所述电网和所述变压器之间的网侧变流器和负荷侧变流器；

6.根据权利要求2-5任一项所述的供电系统，其特征在于，所述变频电源还包括：

7.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：程尧，张乘玮，张虎，孟祥志，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人