[發明專利]一種控制電力系統的方法和裝置

有效

• 申請號: 201710993085.1
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN109698517B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 董明軒;王長永;邱愛斌
• 申請（專利權）人: 臺達電子企業管理（上海）有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28;H02J3/24
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 王衛忠;袁禮君

本申請提供一種控制電力系統的方法以及使用這種方法控制電力系統的裝置，從而在一定程度上克服由于相關技術的限制和缺陷而導致的電力系統的穩定性問題。電力系統至少包括：一直流母線和一直流母線電容，所述直流母線電容連接于所述直流母線。本申請的方法包括：設置步驟，接收所述直流母線電容的一虛擬直流母線電容值；檢測步驟，檢測所述直流母線上的直流母線電壓；計算步驟，根據所述虛擬直流母線電容值和所述直流母線電壓，計算所述直流母線中的一直流母線電流的一期望值；以及調節步驟，調節所述直流母線電流，使所述直流母線電流達到所述期望值，從而使所述直流母線電容呈現所述虛擬直流母線電容值。

技術領域

本申請涉及電力電子技術領域，特別涉及一種控制電力系統的方法， 以及使用這種方法控制電力系統的裝置。

背景技術

風力發電依賴于氣象條件，并逐漸以大規模風電場的形式并入電網， 滲透率越來越高，給電網帶來各種影響，導致電網的穩定性降低。將直流 母線電容引入電力系統穩定性分析，母線電容與其他風機、直流輸電、同 步機軸等相互作用，導致風力發電系統發生次同步震蕩，嚴重威脅電力系 統的穩定性。

有些學者提出含有風力發電機組的電力電子化電力系統幅相動態穩 定分析。其中，電力電子化設備同樣具有內電勢，穩定性問題同樣表現為 電壓功角穩定問題，主要包含三個方面的動力學分析，即轉子轉速控制、 直流電壓控制、交流電流控制。經過穩定性分析得到結論，直流母線電壓 環路帶寬越大，對系統穩定性的貢獻越大，在不改變實際帶寬的前提下， 母線電容越小，對系統穩定性的貢獻越大。

發明內容

本申請的目的在于提供一種控制電力系統的方法，以及使用這種方法 控制電力系統的裝置，從而至少在一定程度上克服由于相關技術的限制和 缺陷而導致的電力系統的穩定性問題。

本申請的其它特性和優點將通過下面的詳細描述變得顯然，或部分地 通過本申請的實踐而習得。

根據本申請的一個方面，提供一種控制電力系統的方法，其中所述電 力系統至少包括：一直流母線和一直流母線電容，所述直流母線電容連接 于所述直流母線，所述方法包括：

設置步驟，接收所述直流母線電容的一虛擬直流母線電容值；

檢測步驟，檢測所述直流母線上的直流母線電壓；

計算步驟，根據所述虛擬直流母線電容值和所述直流母線電壓，計算 所述直流母線中的一直流母線電流的一期望值；以及

調節步驟，調節所述直流母線電流，使所述直流母線電流達到所述期 望值，從而使所述直流母線電容呈現所述虛擬直流母線電容值。

優選地，其中所述電力系統至少還包括：一儲能模塊，與所述直流母 線并聯連接，以存儲所述直流母線提供的電能或向所述直流母線提供電能， 其中，

在所述調節步驟中，通過控制從所述直流母線向所述儲能模塊充電或 從所述儲能模塊向所述直流母線放電的一有功功率，使所述儲能模塊存儲 從所述直流母線抽取的電能或向所述直流母線提供電能，從而調節所述直 流母線電流。

優選地，其中所述儲能模塊至少包括一儲能元件及一充放電單元，其 中，在所述檢測步驟中，還檢測所述直流母線電流及所述充放電單元的一 充放電電流，

在所述計算步驟中，還從所述期望值減去所述直流母線電流，得到一 虛擬電流值，以及

在所述調節步驟中，通過對所述充放電電流進行閉環控制，形成一開 關信號，所述開關信號控制所述充放電單元中的各功率元件的操作，來調 節所述充放電電流，使所述充放電電流等于所述虛擬電流值，從而使所述 直流母線電流達到所述期望值。

優選地，其中所述電力系統至少還包括：一發電機側功率轉換器和一 電網側功率轉換器，所述直流母線電容通過所述直流母線連接于所述發電 機側功率轉換器和所述電網側功率轉換器之間，其中，