[發(fā)明專利]一種適用于柔性互聯(lián)裝備的混合同步控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310340178.X
• 申請(qǐng)日: 2023-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN116316602A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊銳良;王超;羅瑩;張哲瑋;蔣國剛;張金羽;邢雄松;岳子賢;井明泉;史馨元;羅浩;殷祥洲;邱卉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司昆明供電局
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02J3/24;H02J3/16;H02J3/36
• 代理公司: 南京禹為知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 陳加賓

本發(fā)明公開了一種適用于柔性互聯(lián)裝備的混合同步控制方法，其特征在于：包括采集整流側(cè)和逆變側(cè)運(yùn)行情況下變流器出口側(cè)輸出的三相電壓和三相電流；所述整流側(cè)變流器采用雙環(huán)控制器驅(qū)動(dòng)，并將采集的三相電壓經(jīng)過PLL鎖相，雙環(huán)中內(nèi)環(huán)電流控制器經(jīng)PI控制輸出期望電壓1；所述逆變側(cè)變流器采用雙環(huán)控制器驅(qū)動(dòng)，內(nèi)環(huán)電壓環(huán)經(jīng)PI控制輸出期望電壓2；所述期望電壓1和期望電壓2經(jīng)過脈寬調(diào)制單元產(chǎn)生PWM脈沖信號(hào)，驅(qū)動(dòng)三相橋式變流器的開通與關(guān)斷。本發(fā)明確保在發(fā)生嚴(yán)重電壓暫降故障后的平衡，增強(qiáng)了柔性互聯(lián)設(shè)備的暫態(tài)穩(wěn)定性，基于混合同步控制的柔性互聯(lián)裝置無須控制切換易于實(shí)現(xiàn)，混合PLL和功率鎖相的特性有潛力推廣到其他控制方案中，便于實(shí)際應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適用于柔性互聯(lián)裝備的混合同步控制方法，屬于柔性互聯(lián)裝備暫態(tài)穩(wěn)定控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

構(gòu)網(wǎng)型VSC在發(fā)生大擾動(dòng)時(shí)(以電網(wǎng)電壓跌落為例)，由于電流限幅的作用使得變流器的電壓源特性切換為電流源特性，這種特性切換使變流器的同步穩(wěn)定特性以及失穩(wěn)過程更為復(fù)雜，一種常用的避免構(gòu)網(wǎng)型VSC在大干擾下同步失穩(wěn)的控制方法是控制切換，即在變流器檢測(cè)到電壓跌落的故障時(shí)，將構(gòu)網(wǎng)型控制切換到鎖相環(huán)(phase-locked?loop,PLL)型控制，并在故障過后再切換成組網(wǎng)型控制，但這種方法在實(shí)際中實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，難以保證切換過程的平滑；基于虛擬阻抗的故障限流方法使電壓外環(huán)在故障下仍可有效運(yùn)行，但暫態(tài)過程中投入大阻抗極大地改變了變流器的運(yùn)行特性，在一些嚴(yán)重的電壓跌落下可能失效。

發(fā)明內(nèi)容

本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡(jiǎn)要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請(qǐng)的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會(huì)做些簡(jiǎn)化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡(jiǎn)化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

鑒于上述和/或現(xiàn)有的適用于柔性互聯(lián)裝備的混合同步控制方法中存在的問題，提出了本發(fā)明。

因此，本發(fā)明所要解決的問題在于如何提供一種適用于柔性互聯(lián)裝備的混合同步控制方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種適用于柔性互聯(lián)裝備的混合同步控制方法，其包括采集整流側(cè)和逆變側(cè)運(yùn)行情況下變流器出口側(cè)輸出的三相電壓和三相電流；整流側(cè)變流器采用雙環(huán)控制器驅(qū)動(dòng)，并將采集的三相電壓經(jīng)過PLL鎖相，雙環(huán)中內(nèi)環(huán)電流控制器經(jīng)PI控制輸出期望電壓1；逆變側(cè)變流器采用雙環(huán)控制器驅(qū)動(dòng)，內(nèi)環(huán)電壓環(huán)經(jīng)PI控制輸出期望電壓2；所述期望電壓1和期望電壓2經(jīng)過脈寬調(diào)制單元產(chǎn)生PWM脈沖信號(hào)，驅(qū)動(dòng)三相橋式變流器的開通與關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)功率傳輸，其中，期望電壓1為期望電壓u_d、u_q，期望電壓2為期望電壓e_dref和e_qref。

作為本發(fā)明所述適用于柔性互聯(lián)裝備的混合同步控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述PLL鎖相中的鎖相環(huán)三相濾波電容電壓v_gabc1被采樣并通過Park變換轉(zhuǎn)換為dq分量，q軸電壓由PI控制器調(diào)節(jié)，用于跟蹤電網(wǎng)相位，得到PLL的控制規(guī)律公式如下：

其中，θ_PLL為PLL輸出相位，K_p和K_i分別為PLL中PI控制器的比例和積分系數(shù)，Δω_PLL為PLL的角速度偏差值，1/s為復(fù)頻域中的積分算子，ω₀為額定角頻率。

作為本發(fā)明所述適用于柔性互聯(lián)裝備的混合同步控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述PLL鎖相中的鎖相環(huán)輸入為電壓的q軸分量，且鎖相環(huán)的同步過程被認(rèn)為是控制坐標(biāo)的定向過程以及對(duì)電壓相位的跟蹤過程。

作為本發(fā)明所述適用于柔性互聯(lián)裝備的混合同步控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述整流側(cè)變流器外環(huán)為定直流電壓控制器和定無功功率控制器，內(nèi)環(huán)為電流內(nèi)環(huán)控制器。