[發明專利]基于變換器并網裝備的多尺度慣量控制方法及附加控制器

有效

• 申請號: 202010796711.X
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111864800B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 袁小明;周蓉;李勝;何維
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 廖盈春;曹葆青

1.一種基于變換器并網裝備的多尺度慣量控制方法，其特征在于，包括下述步驟：

（1）根據變換器并網裝備內部儲能元件大小和控制器響應速度，將變換器并網裝備的控制模塊劃分為不同時間尺度的控制模塊；

（2）將鎖相坐標系下的端電壓q軸分量分別進行不同頻段濾波，獲得與所述不同時間尺度控制模塊對應的不同頻段信號；

（3）對不同頻段信號進行處理后獲得對應時間尺度控制模塊的控制信號；

（4）通過將低頻段對應的控制信號附加至直流電壓控制尺度模塊的有功支路上，并將高頻段對應的控制信號附加至交流電流控制尺度模塊的無功支路上，實現變換器并網裝備的多尺度慣量控制，使得變換器并網裝備能夠在不同時間尺度上高效協調地響應系統頻率變化，為系統提供多尺度慣量支撐；

在步驟（1）中，將所述變換器并網裝備的控制模塊劃分為直流電壓控制尺度模塊和交流電流控制尺度模塊；所述直流電壓控制尺度的響應速度為100ms級，所述交流電流控制尺度的響應速度為10ms級。

2.如權利要求1所述的多尺度慣量控制方法，其特征在于，在步驟（2）中，所述鎖相坐標系下的端電壓q軸分量用于反應系統頻率的變化率。

3.如權利要求2所述的多尺度慣量控制方法，其特征在于，在步驟（2）中，將鎖相坐標系下的端電壓q軸分量分別進行低通濾波和高通濾波，并獲得低頻段信號和高頻段信號。

4.如權利要求1-3任一項所述的多尺度慣量控制方法，其特征在于，所述變換器并網裝備直流電壓控制尺度模塊的有功支路為直流電壓控制支路；所述變換器并網裝備交流電流控制尺度模塊的無功支路為q軸電流控制支路。

5.一種用于變換器并網裝備的多尺度慣量附加控制器，其特征在于，包括：濾波器和信號轉換模塊；

所述濾波器用于根據鎖相坐標系下端電壓q軸分量輸出與直流電壓控制尺度對應的低頻段頻率變化率信號和與交流電流控制尺度對應的高頻段頻率變化率信號；

所述信號轉換模塊的輸入端連接至所述濾波器的輸出端，所述信號轉換模塊的輸出端用于連接至對應時間尺度控制支路的輸入端，所述信號轉換模塊用于將不同頻段頻率變化率信號轉換為與不同時間尺度控制模塊對應的附加控制信號；

所述信號轉換模塊包括：低頻段信號轉換單元和高頻段信號轉換單元；

所述低頻段信號轉換單元用于將低頻段信號轉換為附加至直流電壓控制尺度模塊的有功支路上且控制直流電壓控制尺度模塊的第一控制信號；

所述高頻段信號轉換單元用于將高頻段信號轉換為附加至交流電流控制尺度模塊的無功支路上且控制交流電流控制尺度模塊的第二控制信號。

6.如權利要求5所述的多尺度慣量附加控制器，其特征在于，所述濾波器包括：低通濾波器和高通濾波器；

所述低通濾波器用于對鎖相坐標系下的端電壓q軸分量進行低通濾波并獲得低頻段信號；

所述高通濾波器用于對鎖相坐標系下的端電壓q軸分量進行高通濾波并獲得高頻段信號。

7.一種變換器并網裝備，其特征在于，包括權利要求5或6所述的多尺度慣量附加控制器。

8.如權利要求7所述的變換器并網裝備，其特征在于，所述變換器并網裝備還包括：直流電壓控制尺度模塊和交流電流控制尺度模塊；

所述直流電壓控制尺度模塊用于在第一控制信號的控制下實現對較慢的系統頻率變化率進行高效響應，為系統提供直流電壓控制尺度的慣量支撐；

所述交流電流控制尺度模塊用于在第二控制信號的控制下實現對較快的系統頻率變化率進行高效響應，為系統提供交流電流控制尺度的慣量支撐。