[發明專利]風電場的高電壓穿越控制方法、系統、MMC及機側變流器

有效

• 申請號: 202010046620.4
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN113131510B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 馮其塔;湯明杰;李昂
• 申請（專利權）人: 新疆金風科技股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 彭瓊

1.一種風電場的高電壓穿越控制方法，用于模塊化多電平電壓源換流器，所述模塊化多電平電壓源換流器連接于風電場的直流母線和電網之間，其特征在于，所述高電壓穿越控制方法包括：

確定電網電壓的幅值；

若所述電網電壓的幅值超過第一閾值，則確定進入高電壓穿越狀態；

獲取所述模塊化多電平電壓源換流器的基頻調制波；

在所述基頻調制波上疊加三次諧波，得到疊加后的調制波；

根據所述疊加后的調制波控制所述模塊化多電平電壓源換流器工作；

所述基頻調制波的表達式為：

所述三次諧波U_3rd的表達式為：

U_3rd＝k×M×cos(3θ+α)

其中，k為三次諧波系數，M為調制度，θ為旋轉角度，α為初始相位角。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，k為-1/6。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述基頻調制波上疊加三次諧波，得到疊加后的調制波的步驟，包括：

在確定進入高電壓穿越狀態后，增加直流母線電壓給定值，以抬升直流母線電壓；

根據增加后的直流母線電壓給定值和直流母線電壓測量值調整所述基頻調制波，得到調整后的基頻調制波；

在所述調整后的基頻調制波上疊加三次諧波，得到疊加后的調制波。

4.一種風電場的高電壓穿越控制方法，用于風電場的風力發電機組的機側變流器，所述機側變流器通過直流母線連接模塊化多電平電壓源換流器，其特征在于，所述高電壓穿越控制方法包括：

確定直流母線電壓的幅值；

若所述直流母線電壓的幅值超過第二閾值，則確定進入高電壓穿越狀態；

根據所述直流母線電壓的幅值計算滿足高電壓穿越條件時所述模塊化多電平電壓源換流器需要吸收的最小無功功率；

根據所述最小無功功率和所述模塊化多電平電壓源換流器的視在功率，計算滿足高電壓穿越條件時機側變流器的制動電路允許的最小占空比；

根據預設占空比控制所述制動電路工作，所述預設占空比大于或等于所述最小占空比。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，根據所述直流母線電壓的幅值計算滿足高電壓穿越條件時所述模塊化多電平電壓源換流器需要吸收的最小無功功率的步驟包括：

獲取滿足高電壓穿越要求時所述模塊化多電平電壓源換流器需要吸收的最小無功電流；

計算所述直流母線電壓的幅值、所述最小無功電流和所述模塊化多電平電壓源換流器的視在功率的乘積；

將所述乘積作為所述滿足高電壓穿越條件時所述模塊化多電平電壓源換流器需要吸收的最小無功功率。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據所述最小無功功率和所述模塊化多電平電壓源換流器的視在功率，計算滿足高電壓穿越條件時風力發電機組的制動電路允許的最小占空比的步驟，包括：

根據所述最小無功功率和所述模塊化多電平電壓源換流器的視在功率，計算滿足高電壓穿越要求時所述風力發電機組的變流器允許輸出的最大有功功率；

計算所述最大有功功率和所述模塊化多電平電壓源換流器的視在功率的比值；

根據所述比值得到滿足高電壓穿越要求時所述制動電路允許的最小占空比。