[發(fā)明專利]一種抑制直驅(qū)風(fēng)機(jī)暫態(tài)過電壓的附加控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011454004.9
• 申請(qǐng)日: 2020-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN112523943B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何維;付天照;張睿;黃謹(jǐn);王衡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué);國網(wǎng)新疆電力有限公司
• 主分類號(hào): F03D7/00
• 分類號(hào): F03D7/00
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 李智

本發(fā)明公開了一種抑制直驅(qū)風(fēng)機(jī)暫態(tài)過電壓的附加控制方法及系統(tǒng)，屬于電力系統(tǒng)電壓安全控制領(lǐng)域，包括：在直驅(qū)風(fēng)機(jī)端電壓上升時(shí)，根據(jù)端電壓的變化指標(biāo)生成電壓校正信號(hào)，并將電壓校正信號(hào)作為前饋控制信號(hào)附加到直驅(qū)風(fēng)機(jī)網(wǎng)側(cè)變換器電流控制環(huán)節(jié)中PI控制器的輸出端，校正PI控制器輸出的直驅(qū)風(fēng)機(jī)等效內(nèi)電勢(shì)的d、q軸分量，以減小等效電源輸出電壓，從而抑制直驅(qū)風(fēng)機(jī)的暫態(tài)過電壓。本發(fā)明能夠有效抑制直驅(qū)風(fēng)機(jī)的暫態(tài)過電壓，保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，并且僅響應(yīng)于端電壓升高的情況，而在端電壓不變或下降時(shí)不動(dòng)作，能夠在保證抑制暫態(tài)過電壓的情況下，不影響直驅(qū)風(fēng)機(jī)的正常控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)電壓安全控制領(lǐng)域，更具體地，涉及一種抑制直驅(qū)風(fēng)機(jī)暫態(tài)過電壓的的附加控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，隨著風(fēng)力發(fā)電在電力系統(tǒng)中的比例日益升高，已經(jīng)逐漸成為決定系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的核心因素，而控制器是決定風(fēng)力發(fā)電機(jī)動(dòng)態(tài)特性的核心因素。

隨著直驅(qū)風(fēng)機(jī)在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，其暫態(tài)過電壓問題頻繁出現(xiàn)，危害電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。直驅(qū)風(fēng)機(jī)的暫態(tài)過電壓問題的出現(xiàn)，嚴(yán)重?fù)p害供電質(zhì)量、危害供電安全，既可能造成風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)，也可能造成相鄰線路跳閘等一系列問題，對(duì)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行產(chǎn)生巨大威脅。目前常見的應(yīng)用在直驅(qū)風(fēng)機(jī)中的端電壓前饋控制，是采集端電壓作為前饋控制信號(hào)，使得直驅(qū)風(fēng)機(jī)等效電源的輸出電壓可以快速響應(yīng)網(wǎng)側(cè)電壓的變化，從而減小過電流。

雖然上述端電壓前饋控制可以保護(hù)直驅(qū)風(fēng)機(jī)免受過電流的沖擊，但常規(guī)的前饋控制只能滿足使直驅(qū)風(fēng)機(jī)等效電壓的輸出電壓快速跟蹤端電壓的變化，并沒有考慮直驅(qū)風(fēng)機(jī)的暫態(tài)過電壓的問題，也無法有效抑制直驅(qū)風(fēng)機(jī)中的暫態(tài)過電壓。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種抑制直驅(qū)風(fēng)機(jī)暫態(tài)過電壓的附加控制方法及系統(tǒng)，其目的在于，有效抑制直驅(qū)風(fēng)機(jī)的暫態(tài)過電壓，以保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種抑制直驅(qū)風(fēng)機(jī)暫態(tài)過電壓的附加控制方法，包括：

在直驅(qū)風(fēng)機(jī)端電壓上升時(shí)，根據(jù)端電壓的變化指標(biāo)生成電壓校正信號(hào)，并將電壓校正信號(hào)附加到直驅(qū)風(fēng)機(jī)網(wǎng)側(cè)變換器電流控制環(huán)節(jié)中PI控制器的輸出端，校正PI控制器輸出的直驅(qū)風(fēng)機(jī)等效內(nèi)電勢(shì)的d、q軸分量，以減小直驅(qū)風(fēng)機(jī)的等效電源輸出電壓，從而抑制直驅(qū)風(fēng)機(jī)的暫態(tài)過電壓。

進(jìn)一步地，判斷直驅(qū)風(fēng)機(jī)端電壓是否上升的方式包括：

若ΔV＞Tsd₁，則判斷直驅(qū)風(fēng)機(jī)端電壓上升；

或者則判斷直驅(qū)風(fēng)機(jī)端電壓上升；

其中，V表示直驅(qū)風(fēng)機(jī)的端電壓，ΔV表示直驅(qū)風(fēng)機(jī)的端電壓的變化量；表示端電壓V的變化率；Tsd₁和Tsd₂表示判斷門檻值，且Tsd₁0，Tsd₂0。

進(jìn)一步地，端電壓的變化指標(biāo)為端電壓的變化量，或者端電壓的變化率；

根據(jù)端電壓的變化指標(biāo)生成電壓校正信號(hào)的具體方式為：

對(duì)端電壓的變化指標(biāo)執(zhí)行增益、濾波、微分中的一種或多種操作，生成電壓校正信號(hào)。

進(jìn)一步地，對(duì)端電壓的變化指標(biāo)執(zhí)行增益、濾波、微分中的一種或多種操作，生成電壓校正信號(hào)，包括：

按照E_dctrl＝k₁ΔV_d、E_qctrl＝k₂ΔV_q分別生成電壓校正信號(hào)的d軸分量E_dctrl和q軸分量E_qctrl；

或者，按照分別生成電壓校正信號(hào)的d軸分量E_dctrl和q軸分量E_qctrl；