[發(fā)明專利]用于控制功率變流器的方法和控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810209381.2
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN108574299A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發(fā)明（設計）人: A·塔基;S·沃爾頓
• 申請（專利權）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M1/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 李輝

1.一種控制功率變流器(17)以模擬同步發(fā)電機的方法，所述功率變流器(17)連接到電網(wǎng)，其中所述方法包括：

確定與設定點頻率(f_set)和所述功率變流器(17)的實際頻率(f_act)有關的頻率控制誤差，

基于所述頻率控制誤差來確定到同步發(fā)電機的慣性模型的輸入功率，所述慣性模型模擬同步發(fā)電機的慣性，

通過所述輸入功率來調(diào)節(jié)所述慣性模型的旋轉頻率(f)，

確定與設定點電壓(U_set)和由所述功率變流器(17)輸出的實際電壓(U_act)有關的電壓控制誤差，

基于所述電壓控制誤差來確定同步發(fā)電機模型的勵磁機參數(shù)，

通過所述勵磁機參數(shù)來調(diào)節(jié)所述同步發(fā)電機模型的輸出電壓(U)，

基于所述同步發(fā)電機模型的定子的虛擬阻抗，來調(diào)整所述旋轉頻率(f)或者從所述旋轉頻率(f)而獲得的相角(θ)、和所述輸出電壓(U)，和

基于所調(diào)整的旋轉頻率或所調(diào)整的相角(θ')以及基于所調(diào)整的輸出電壓(U')，來控制所述功率變流器(17)。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述虛擬阻抗包括定子泄漏電感和定子電阻。

3.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述勵磁機參數(shù)是勵磁機電流。

4.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述控制涉及利用脈寬調(diào)制。

5.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述功率變流器(17)是電壓源逆變器。

6.一種包括計算機可執(zhí)行組件的計算機程序，所述計算機可執(zhí)行組件在由控制系統(tǒng)(1)的處理電路(3)執(zhí)行時使得所述控制系統(tǒng)(1)執(zhí)行根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的方法的步驟。

7.一種包括存儲介質(zhì)(5)的計算機程序產(chǎn)品，所述存儲介質(zhì)(5)包括根據(jù)權利要求6所述的計算機程序。

8.一種用于控制功率變流器(17)以模擬同步發(fā)電機的控制系統(tǒng)(1)，所述功率變流器(17)被配置成連接到電網(wǎng)，其中所述控制系統(tǒng)(1)包括：

處理電路(3)，和

存儲介質(zhì)(5)，所述存儲介質(zhì)(5)包括計算機可執(zhí)行組件，所述計算機可執(zhí)行組件當在所述處理電路(3)上運行時使得所述控制系統(tǒng)(1)執(zhí)行以下操作：

確定與設定點頻率(f_set)和所述功率變流器(17)的實際頻率(f_act)有關的頻率控制誤差，

基于所述頻率控制誤差來確定到同步發(fā)電機的慣性模型的輸入功率，所述慣性模型模擬同步發(fā)電機的慣性，

通過所述輸入功率來調(diào)節(jié)所述慣性模型的旋轉頻率(f)，

確定與設定點電壓(U_set)和由所述功率變流器(17)輸出的實際電壓(U_act)有關的電壓控制誤差，

基于所述電壓控制誤差來確定同步發(fā)電機模型的勵磁機參數(shù)，

通過所述勵磁機參數(shù)來調(diào)節(jié)所述同步發(fā)電機模型的輸出電壓(U)，

基于所述同步發(fā)電機模型的定子的虛擬阻抗，來調(diào)整所述旋轉頻率(f)或者從所述旋轉頻率(f)獲得的相角(θ)、和所述輸出電壓(U)，和

基于所調(diào)整的旋轉頻率或所調(diào)整的相角(θ')以及基于所調(diào)整的輸出電壓(U')，來控制所述功率變流器(17)。

9.根據(jù)權利要求8所述的控制系統(tǒng)(1)，其中所述虛擬阻抗包括定子泄漏電感和定子電阻。

10.根據(jù)權利要求8至9中任一項所述的控制系統(tǒng)(1)，其中所述勵磁機參數(shù)是勵磁機電流。

11.根據(jù)權利要求8至10中任一項所述的控制系統(tǒng)(1)，其中所述控制系統(tǒng)被配置成利用脈寬調(diào)制來控制所述功率變流器(17)。