[發明專利]一種柔性勵磁系統動態頂值電壓控制方法

有效

• 申請號: 202010119155.2
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111277000B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 張建承;熊鴻韜;吳跨宇;樓伯良;俞鴻飛;華文;黃曉明;楊瀅;孫維真;何吉祥;汪宗恒;盧嘉華;林進鈿;王子龍;胡明康
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/36;H02M7/00;H02P9/14;H02J3/24
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

1.一種柔性勵磁系統動態頂值電壓控制方法，其特征在于，所述柔性勵磁系統的勵磁功率單元由前級三相電壓源型換流器和后級H橋直流斬波器構成，前級三相電壓源型換流器與后級H橋直流斬波器通過中間直流電容連接；所述前級三相電壓源型換流器的三相交流側與勵磁變二次側相連；所述后級H橋直流斬波器的輸出側與發電機轉子勵磁繞組相連；所述中間直流電容的直流電壓為柔性勵磁系統的頂值電壓，稱為柔性勵磁系統中間直流電壓；所述控制方法如下：

S1，同步發電機空載起勵到并網過程，或者并網解列后的逆變滅磁過程，或者任意工況下同步發電機收到跳滅磁開關令后的滅磁過程，柔性勵磁系統中間直流電壓根據機端電壓的不同采取常規兩段式控制策略進行控制；

S2，同步發電機并網后，柔性勵磁系統中間直流電壓按發電機機端電壓的兩種運行區間進行控制，分別是發電機機端電壓高于常規拐點電壓的常規運行區間、發電機機端電壓低于常規拐點電壓的緊急運行區間；

A1)當發電機機端電壓在常規運行區間時，柔性勵磁系統中間直流電壓按常規固定直流電壓設定值進行控制；

A2)當發電機機端電壓在緊急運行區間時，柔性勵磁系統中間直流電壓根據機端電壓的不同采取緊急兩段式控制策略進行控制；

所述緊急兩段式控制策略，其具體內容包括：

根據機端電壓的不同分為緊急線性升壓區間和緊急恒定電壓區間：所述緊急線性升壓區間是指發電機機端電壓從零到緊急拐點電壓的范圍，所述緊急恒定電壓區間是指發電機機端電壓從緊急拐點電壓到正常拐點電壓的范圍；

在緊急線性升壓區間，柔性勵磁系統中間直流電壓相對勵磁變二次線電壓按固定的緊急升壓比設定值進行控制，即中間直流電壓等于勵磁變二次線電壓乘以緊急升壓比；在緊急恒定電壓區間，柔性勵磁系統中間直流電壓按固定的緊急直流電壓設定值進行控制。

2.如權利要求1所述的柔性勵磁系統動態頂值電壓控制方法，其特征在于，所述常規兩段式控制策略，其具體內容包括：

根據機端電壓的不同分為常規線性升壓區間和常規恒定電壓區間：所述常規線性升壓區間是指發電機機端電壓從零到常規拐點電壓的范圍，所述常規恒定電壓區間是指發電機機端電壓在常規拐點電壓以上的范圍；

在常規線性升壓區間，柔性勵磁系統中間直流電壓相對勵磁變二次線電壓按固定的常規升壓比設定值進行控制，即中間直流電壓等于勵磁變二次線電壓乘以常規升壓比；在常規恒定電壓區間，柔性勵磁系統中間直流電壓按常規固定中間直流電壓設定值進行控制。

3.如權利要求2所述的柔性勵磁系統動態頂值電壓控制方法，其特征在于，所述的常規拐點電壓與常規升壓比以及常規固定中間直流電壓的關系如下：

4.如權利要求1所述的柔性勵磁系統動態頂值電壓控制方法，其特征在于，所述的發電機機端電壓的緊急拐點電壓與緊急升壓比設定值以及緊急固定中間直流電壓設定值的關系如下：

5.根據權利要求1所述的柔性勵磁系統動態頂值電壓控制方法，其特征在于，當發電機在并網狀態進入緊急運行區間后，機端電壓需恢復至常規運行區間內且超過設定的控制死區，柔性勵磁系統中間直流電壓才能恢復為按常規固定直流電壓設定值進行控制。