[發明專利]有效抑制次同步諧振和振蕩的次同步阻尼控制系統

有效

• 申請號: 200910090158.1
• 申請日: 2009-07-29
• 公開（公告）號: CN101615791A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 謝小榮;李志鵬
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/18;H02P9/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 何文彬

1.一種有效抑制次同步諧振和振蕩的次同步阻尼控制系統，其特征在于，所述系統包括：轉速檢測與前置處理器、組合式模態濾波器、組合式比例移相器、模態控制信號綜合器、次同步補償電流指令計算器、電流差拍控制器、DC/AC變換器、母線電壓測量器、直流電壓測量器和補償電流檢測器；

所述轉速檢測與前置處理器，分別與發電機、所述組合式模態濾波器和次同步補償電流指令計算器相連接，用于檢測所述發電機軸系端的轉速信號，得到所述轉速信號對應的轉速和所述轉速信號中的直流分量對應的同步角速度，根據所述轉速和所述同步角速度得到僅包含次同步頻率分量的反饋信號；

所述組合式模態濾波器，分別與所述轉速檢測與前置處理器和所述組合式比例移相器相連接，用于對所述轉速檢測與前置處理器得到的僅包含次同步頻率分量的反饋信號進行模態濾波，得到次同步頻率模態分量信號；

所述組合式比例移相器，分別與所述組合式模態濾波器和所述模態控制信號綜合器相連接，用于將所述組合式模態濾波器得到的次同步頻率模態分量信號，轉化為模態控制信號；

所述模態控制信號綜合器，分別與所述組合式比例移相器和所述次同步補償電流指令計算器相連接，用于對所述組合式比例移相器得到的模態控制信號進行限幅處理，得到限幅后的模態控制信號；

所述次同步補償電流指令計算器，分別與所述模態控制信號綜合器、所述母線電壓測量器、所述轉速檢測與前置處理器和所述電流差拍控制器相連接，用于根據所述母線電壓測量器測量得到的所述DC/AC變換器交流側的母線三相電壓和所述轉速檢測與前置處理器得到的同步角速度，對所述限幅后的模態控制信號進行反派克變換，得到次同步補償電流指令信號；

所述電流差拍控制器，分別與所述次同步補償電流指令計算器、所述直流電壓測量器、所述母線電壓測量器、所述補償電流檢測器和所述DC/AC變換器相連接，用于根據所述直流電壓測量器測量得到的所述DC/AC變換器直流側的電容電壓，所述母線電壓測量器測量得到的所述DC/AC變換器交流側的母線三相電壓，以及所述補償電流檢測器測量得到的所述DC/AC變換器輸出的補償電流，將所述次同步補償電流指令計算器得到的次同步補償電流指令信號換算為開關脈沖占空比，所述開關脈沖占空比的計算公式為：

da=0.5+{L[2(ia′-ia)-(ib′-ib)-(ic′-ic)]/T+(2ua-ub-uc)}/3Uddb=0.5+{L[2(ib′-ib)-(ic′-ic)-(ia′-ia)]/T+(2ua-ub-uc)}/3Uddc=0.5+{L[2(ic′-ic)-(ia′-ia)-(ib′-ib)]/T+(2ua-ub-uc)}/3Ud]]>

其中，d_a、d_b、d_c為開關脈沖占空比，L為所述DC/AC變換器的連接電抗電感值，T為所述DC/AC變換器各相橋臂開關器件的控制周期，u_a、u_b、u_c為所述母線電壓測量器測量得到的所述DC/AC變換器交流側的母線三相電壓，i_a、i_b、i_c為所述補償電流檢測器測量得到的所述DC/AC變換器輸出的補償電流，U_d為所述直流電壓測量器測量得到的所述DC/AC變換器直流側的電容電壓；

所述DC/AC變換器，分別與所述電流差拍控制器、所述母線電壓測量器、所述直流電壓測量器和所述補償電流檢測器相連接，用于在所述電流差拍控制器得到的開關脈沖占空比的控制下，輸出電流跟蹤達到預設的指令電流參考值；

所述母線電壓測量器，分別與所述次同步補償電流指令計算器、所述電流差拍控制器和所述DC/AC變換器相連接，用于測量得到所述DC/AC變換器交流側的母線三相電壓；

所述直流電壓測量器，分別與所述電流差拍控制器和所述DC/AC變換器相連接，用于測量得到所述DC/AC變換器直流側的電容電壓；

所述補償電流檢測器，分別與所述電流差拍控制器和所述DC/AC變換器相連接，用于測量得到所述DC/AC變換器輸出的補償電流。