[實用新型]一種同步發電機的有功頻率控制裝置

有效

• 申請號: 201820384163.8
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN207896681U
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 唐釀;盛超;陳曉科;黃輝;黃明欣;陳迅;趙兵
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/40
• 分類號: H02J3/40;H02P9/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本實用新型公開了一種同步發電機的有功頻率控制裝置，所述裝置包括下垂控制單元、慣性時間常數單元以及拉普拉斯變換單元；所述下垂控制單元用于設置下垂控制系數D_p，并對輸入的參數進行積分變換；所述下垂控制單元的輸出端與所述慣性時間常數單元的輸入端相連；所述慣性時間常數單元用于設置慣性時間常數H，并對輸入的參數進行積分變換；所述拉普拉斯變換單元的輸入端與所述慣性時間常數單元的輸出端相連，用于根據由慣性時間常數單元輸入的角速度參數ω^*生成用于控制的相位參數。

技術領域

本實用新型涉及電力控制領域，更具體地，涉及一種同步發電機的有功頻率控制裝置。

背景技術

同步發電機，作為傳統發電的主要手段，被廣泛的應用在如今的電力系統中，然而常規的同步發電機雖然相應速度快，但其幾乎沒有轉動慣量使得其難于參與電網的調節，無法為分布式電源的主動配電網提供必要的電壓和頻率。

實用新型內容

為了解決背景技術存在的同步發電機因缺少轉動慣量無法對分布式電源的主動配電網提供必要的電壓和頻率的問題，本實用新型提供了一種同步發電機的有功頻率控制裝置，所述裝置通過下垂控制及慣性時間常數，完成有功功率的控制，輸出可以跟隨電網頻率的相位參數，所述一種同步發電機的有功頻率控制裝置包括：

下垂控制單元、慣性時間常數單元以及拉普拉斯變換單元；

所述下垂控制單元的輸入端與外接的同步發電機的中央控制器的輸出端相連，所述下垂控制單元的輸入端與外接的同步發電機的測量電路的輸出端相連，所述下垂控制單元的輸出端與所述慣性時間常數單元的輸入端相連；所述下垂控制單元用于設置下垂控制系數D_p，并對輸入的參數進行積分變換；

所述慣性時間常數單元的輸入端與外接的同步發電機的中央控制器的輸出端相連，所述慣性時間常數單元的輸入端與外接的同步發電機的測量電路的輸出端相連，所述慣性時間常數單元的輸出端與所述拉普拉斯變換單元的輸入端相連，所述慣性時間常數單元用于設置慣性時間常數H，并對輸入的參數進行積分變換；

所述拉普拉斯變換單元的輸入端與所述慣性時間常數單元的輸出端相連，用于根據由慣性時間常數單元輸入的角速度參數ω^*生成用于控制的相位參數。

進一步的，所述中央控制器向下垂控制單元輸入的參數包括角速度參考值的標幺值ω_ref^*；所述測量電路向下垂控制單元輸入的參數包括電網角速度標幺值ω_grid^*；所述下垂控制單元的輸出參數為

進一步的，所述中央控制器向慣性時間常數單元輸入的參數包括功率參考值的標幺值P_ref^*；所述測量電路向慣性時間常數單元輸入的參數包括電網角速度標幺值ω_grid^*以及電磁功率的標幺值P_e^*；所述慣性時間常數單元輸出參數ω^*的計算公式為

進一步的，所述時間慣性常數單元包括強電調節模塊，所述強電調節模塊在參數(ω^*-ω_grid^*)外增加增益為K_d的乘法器，所述強電調節模塊用于在裝置接入大電網或強電網時對控制裝置進行阻尼調節，使同步發電機與所接入的電網的頻率一致；

進一步的，所述下垂控制單元包括弱電調節模塊，所述弱點調節模塊在參數外并聯積分器，所述弱點調節模塊用于在裝置接入微電網、弱電網或孤島運行時利用二次調頻保證同步發電機的頻率與所接入電網的頻率穩定一致。