CN105048471B - 一种微电网系统中风电变流器网侧svg方式运行控制方法 - Google Patents
一种微电网系统中风电变流器网侧svg方式运行控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105048471B CN105048471B CN201510398135.2A CN201510398135A CN105048471B CN 105048471 B CN105048471 B CN 105048471B CN 201510398135 A CN201510398135 A CN 201510398135A CN 105048471 B CN105048471 B CN 105048471B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- net side
- micro
- value
- electric converter
- wind electric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/10—Flexible AC transmission systems [FACTS]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
本发明公开了一种微电网系统中风电变流器网侧SVG方式运行控制方法，包括：微电网系统以并网模式运行与大电网连接时，风电变流器采用常规控制模式，当微电网以孤岛模式运行时，风电变流器网侧变流器采用SVG模式运行，同时对风电变流器直流母线电压值和交流侧电网电压值进行控制，获取有功电流电流环的指令值和无功电流环指令值；根据经坐标变换获得的有功电流环和无功电流环的反馈值，得到输出电压参考指令，最终得到输出电压控制网侧变流器的工作。本发明有益效果：通过对系统中的风电变流器网侧控制方案的改进，将网侧变流器运行于SVG模式，使得风电变流器在完成并网发电的同时也为电网提供无功电流，改善微电网供电电压的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于微型电网系统领域，具体涉及一种微电网系统中风电变流器网侧SVG方式运行控制方法。
背景技术
微电网一般由风力发电机组、光伏发电、储能系统和柴油发电机组等组成。微电网有两种运行模式：并网模式和孤岛模式。当微电网系统以并网模式运行与大电网连接时，风电变流器采用常规控制模式，完成风电机组的并网发电功能；当微电网运行于孤岛模式时，系统各个单元都需要输出电能以满足微电网中用电负荷的要求，微电网中的供电负荷的不确定性使得负荷变化范围大且变化速度快，导致微电网供电电压波动，降低了微电网的供电质量和微电网系统的稳定性。
以往的控制思路为，在系统中增加动态无功补偿装置，通过动态无功补偿装置来调节微电网系统的无功电流，抑制电网电压的波动，提高供电电压的质量和增加系统的稳定性，此种方案的缺点是需要增加新的装置，带来额外的成本。
而针对此问题，在不额外增加装置的情况下，利用微电网中已有的风电变流器的控制方式的改变，当微电网运行在孤岛模式时，风电变流器网侧以SVG方式运行，即可完成电网电压的波动抑制并提高微电网稳定性。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种微电网系统中风电变流器网侧SVG方式运行控制方法，该方法能够实现微电网孤岛模式运行时，电网电压波动的抑制和系统稳定性的提高。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种微电网系统中风电变流器网侧SVG方式运行控制方法，包括：
微电网系统以并网模式运行与大电网连接时，风电变流器采用常规控制模式，完成风电机组的并网发电功能；
当微电网以孤岛模式运行时，风电变流器网侧变流器采用SVG模式运行，同时对风电变流器直流母线电压值和交流侧电网电压值进行控制，获取有功电流电流环的指令值和无功电流环指令值；根据经坐标变换获得的有功电流环和无功电流环的反馈值，得到输出电压参考指令，最终得到输出电压控制网侧变流器的工作。
当微电网以孤岛模式运行时，风电变流器网侧变流器采用SVG模式运行的具体控制方法包括以下步骤：
(1)当检测到微电网系统在孤岛模式运行时，风电变流器网侧变流器切换到采用SVG控制模式；
(2)网侧变流器首先检测直流母线电压值Udc和交流侧电网电压值Uabc；
(3)将检测到直流母线电压值Udc与直流母线电压指令值Udc_ref进行闭环运算，获取有功电流电流环的指令值id_ref；
将检测到交流电网电压值Uabc与交流电网指令值Uabc_ref进行闭环运算，获取无功电流环指令值iq_ref；
(4)将实际检测的电网三相电流，经过坐标变化后得到d轴和q轴电流分量id和iq，所述电流分量id和iq分别与d轴有功电流环id_ref和q轴无功电流环iq_ref完成闭环运算后输出结果电压参考指令Ud和Uq；
(5)电压参考指令Ud和Uq经过ipark变换得到Uα和Uβ，将Uα和Uβ送入SVPWM运算模块进行计算，输出结果控制网侧变流器工作。
当微电网以孤岛模式运行时，风电变流器网侧变流器的工作过程具体为：
1)运行模式检测：当变流器检测到微电网为孤岛运行模式时，置孤岛运行状态标识位；
2)运行状态设置：孤岛运行状态确认后，设定变流器为SVG方式运行；
3)变流器采样获取直流母线电压值、交流电网电压值和电网电流值；
4)电网电流值进行clarke变换和park变换，获取dq坐标系下电流值；
5)直流母线电压环和交流电压环计算，获取d轴和q轴电流环指令值；
6)d轴电流环和q轴电流环计算，获取d轴和q轴的电压参考值Ud和Uq；
7)将获取的电压参考值Ud和Uq经过ipark变换计算获取Uα和Uβ；
8)将Uα和Uβ送入SVPWM计算模块，完成控制。
所述步骤5)中，获取d轴电流环指令值的方法为：
将采样得到直流母线电压值与直流母线电压值相减，经过PI调节器后获取d轴电流环指令值。
所述步骤5)中，获取q轴电流环指令值的方法为：
将采样的到的交流电压值与交流电压指令值相减；经过PI调节器后获取q轴电流环指令值。
所述步骤6)中，获取d轴电压参考值Ud的方法为：
将通过变换获取的d轴电流值与d轴电流指令值相减，经过PI调节器后获取d轴电压参考值Ud。
所述步骤6)中，获取q轴电压参考值Uq的方法为：
将通过变换获取的q轴电流值与q轴电流指令值相减，经过PI调节器后获取q轴电压参考值Uq。
本发明的有益效果是：
本发明不需要改动硬件，易于实现，简单有效。通过对系统中的风电变流器网侧控制方案的改进，将网侧变流器运行于SVG模式，使得风电变流器在完成并网发电的同时也为电网提供无功电流，改善微电网供电电压的稳定性。
当微电网以孤岛模式运行时，风电变流器网侧变流器采用SVG模式运行，同时完成风电变流器直流母线稳压控制和交流电网电压控制，通过此方法可以有效的抑制电网电压的波动，增加了微电网系统供电的稳定性。
附图说明
图1是本发明风电变流器网侧以SVG方式运行的控制策略原理框图；
图2是本发明风电变流器网侧以SVG方式运行的控制策略方法流程图；
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：
一种微电网系统中风电变流器网侧SVG方式运行控制方法，包括：
微电网系统以并网模式运行与大电网连接时，风电变流器采用常规控制模式，完成风电机组的并网发电功能；
当微电网以孤岛模式运行时，风电变流器网侧变流器采用SVG模式运行，同时对风电变流器直流母线电压值和交流侧电网电压值进行控制，获取有功电流电流环的指令值和无功电流环指令值；根据经坐标变换获得的有功电流环和无功电流环的反馈值，得到输出电压参考指令，最终得到输出电压控制网侧变流器的工作。
图1所示为风电变流器网侧以SVG方式运行时的控制原理框图，
当检测到微电网系统在孤岛模式运行时，风电变流器网侧变流器切换到采用SVG控制模式；
网侧变流器首先检测直流母线电压值Udc和交流侧电网电压值Uabc；
将检测到直流母线电压值Udc与直流母线电压指令值Udc_ref进行闭环运算，获取有功电流电流环的指令值id_ref；
将检测到交流电网电压值Uabc与交流电网指令值Uabc_ref进行闭环运算，获取无功电流环指令值iq_ref；
将实际检测的电网三相电流，经过坐标变化后得到d轴和q轴电流分量id和iq，所述电流分量id和iq分别与d轴有功电流环id_ref和q轴无功电流环iq_ref完成闭环运算后输出结果电压参考指令Ud和Uq；
电压参考指令Ud和Uq经过ipark变换得到Uα和Uβ，将Uα和Uβ送入SVPWM运算模块进行计算，输出结果控制网侧变流器工作。
图2所示为风电变流器网侧以SVG方式运行的控制策略方法流程图，变流器工作过程为：
1)运行模式检测：当变流器检测到微电网为孤岛运行模式时，置孤岛运行状态标识位；
2)运行状态设置：孤岛运行状态确认后，设定变流器为SVG方式运行；
3)变流器采样获取直流母线电压值、交流电网电压值、电网电流值；
4)电网电流值进行clarke变换和park变换，获取dq坐标系下电流值；
5)直流母线电压环计算：将采样得到直流母线电压值与直流母线电压值相减，经过PI调节器后获取d轴电流环指令值；
6)交流电压环计算：将采样的到的交流电压值与交流电压指令值相减；经过PI调节器后获取q轴电流环指令值；
7)d轴电流环计算：将通过变换获取的d轴电流值与d轴电流指令值相减，经过PI调节器后获取d轴电压参考值Ud；
8)q轴电流环计算：将通过变换获取的q轴电流值与q轴电流指令值相减，经过PI调节器后获取q轴电压参考值Uq；
9)将获取的Ud和Uq经过ipark变换计算获取Uα和Uβ；
10)将Uα和Uβ送入SVPWM计算模块，完成控制。
当微电网系统运行于孤岛模式时，风电变流器网侧以SVG方式运行时，可以控制微电网中的无功电流，当电网电压出现波动时，通过控制无功电流来抑制电网电压的波动，这种控制方案，在不增加微电网系统中设备的前提下，通过改变控制策略，可提高微电网供电电压的供电质量和微电网系统的稳定性，方案具有简单且经济易行的特点。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (1)
1.一种微电网系统中风电变流器网侧变流器SVG方式运行控制方法，其特征是，包括：
微电网系统以并网模式运行与大电网连接时，风电变流器采用常规控制模式，完成风电机组的并网发电功能；
当微电网以孤岛模式运行时，风电变流器网侧变流器采用SVG模式运行，同时对风电变流器直流母线电压值和交流侧电网电压值进行控制，获取有功电流环指令值和无功电流环指令值；根据经坐标变换获得的有功电流环和无功电流环的反馈值，得到输出电压参考指令，最终得到的输出电压控制网侧变流器的工作；
当微电网以孤岛模式运行时，风电变流器网侧变流器采用SVG模式运行的具体控制方法包括以下步骤：
(1)当检测到微电网系统在孤岛模式运行时，风电变流器网侧变流器切换到采用SVG控制模式；
(2)网侧变流器首先检测直流母线电压值Udc和交流侧电网电压值Uabc；
(3)将检测到直流母线电压值Udc与直流母线电压指令值Udc_ref进行闭环运算，获取有功电流环指令值id_ref；
将检测到交流侧电网电压值Uabc与交流侧电网指令值Uabc_ref进行闭环运算，获取无功电流环指令值iq_ref；
(4)将实际检测的电网三相电流，经过坐标变化后得到d轴和q轴电流分量id和iq，所述电流分量id和iq分别与d轴有功电流环指令值id_ref和q轴无功电流环指令值iq_ref完成闭环运算后输出电压参考指令Ud和Uq；
(5)电压参考指令Ud和Uq经过ipark变换得到Uα和Uβ，将Uα和Uβ送入SVPWM运算模块进行计算，输出结果控制网侧变流器工作；
当微电网以孤岛模式运行时，风电变流器网侧变流器的工作过程具体为：
1)运行模式检测：当网侧变流器检测到微电网为孤岛运行模式时，置孤岛运行状态标识位；
2)运行状态设置：孤岛运行状态确认后，设定网侧变流器为SVG方式运行；
3)网侧变流器采样获取直流母线电压值、交流侧电网电压值和电网三相电流值；
4)电网三相电流值进行clarke变换和park变换，获取dq坐标系下电流分量；
5)
获取d轴有功电流环指令值：
将采样得到的直流母线电压值与直流母线电压指令值相减，经过PI调节器后获取d轴有功电流环指令值；
获取q轴无功电流环指令值：
将采样得到的交流侧电网电压值与交流侧电网电压指令值相减；经过PI调节器后获取q轴无功电流环指令值；
6)
获取d轴电压参考值Ud：
将通过变换获取的d轴电流分量与d轴有功电流环指令值相减，经过PI调节器后获取d轴电压参考值Ud；
获取q轴电压参考值Uq：
将通过变换获取的q轴电流分量与q轴无功电流环指令值相减，经过PI调节器后获取q轴电压参考值Uq；
7)将获取的电压参考值Ud和Uq经过ipark变换计算获取Uα和Uβ；
8)将Uα和Uβ送入SVPWM计算模块，完成控制。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510398135.2A CN105048471B (zh) | 2015-07-08 | 2015-07-08 | 一种微电网系统中风电变流器网侧svg方式运行控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510398135.2A CN105048471B (zh) | 2015-07-08 | 2015-07-08 | 一种微电网系统中风电变流器网侧svg方式运行控制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105048471A CN105048471A (zh) | 2015-11-11 |
| CN105048471B true CN105048471B (zh) | 2017-12-12 |
Family
ID=54454794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510398135.2A Active CN105048471B (zh) | 2015-07-08 | 2015-07-08 | 一种微电网系统中风电变流器网侧svg方式运行控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105048471B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112356741B (zh) * | 2020-11-20 | 2022-06-07 | 西安许继电力电子技术有限公司 | 一种基于pwm能馈变流器的回馈控制方法及系统 |
| CN113922424B (zh) * | 2021-11-08 | 2023-11-21 | 青海能高新能源有限公司 | 一种变流器离网模式转并网模式的控制方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009153297A (ja) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Toshiba Corp | 自励式変換器の制御装置 |
| CN102097812A (zh) * | 2011-02-21 | 2011-06-15 | 深圳市禾望电气有限公司 | 一种风力发电机组及其无功控制方法 |
| CN101272055B (zh) * | 2008-05-07 | 2011-11-16 | 中国科学院电工研究所 | 一种风力发电机组低电压穿越控制方法 |
| CN103326350A (zh) * | 2012-03-23 | 2013-09-25 | 通用电气公司 | 变流器控制器,能量转换系统,光伏能量转换系统和方法 |
| CN104092239A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-10-08 | 国家电网公司 | 一种基于模块化多电平换流器的光伏并网控制方法 |
-
2015
- 2015-07-08 CN CN201510398135.2A patent/CN105048471B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009153297A (ja) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Toshiba Corp | 自励式変換器の制御装置 |
| CN101272055B (zh) * | 2008-05-07 | 2011-11-16 | 中国科学院电工研究所 | 一种风力发电机组低电压穿越控制方法 |
| CN102097812A (zh) * | 2011-02-21 | 2011-06-15 | 深圳市禾望电气有限公司 | 一种风力发电机组及其无功控制方法 |
| CN103326350A (zh) * | 2012-03-23 | 2013-09-25 | 通用电气公司 | 变流器控制器,能量转换系统,光伏能量转换系统和方法 |
| CN104092239A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-10-08 | 国家电网公司 | 一种基于模块化多电平换流器的光伏并网控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105048471A (zh) | 2015-11-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yin et al. | Fuzzy-logic sliding-mode control strategy for extracting maximum wind power | |
| CN110797883B (zh) | 基于阻抗法的风电场柔直并网系统次同步振荡抑制方法 | |
| CN102916437B (zh) | 一种并网变流器软并网方法 | |
| CN104113077A (zh) | 一种双馈异步风力发电机高电压穿越的协调控制方法 | |
| CN112421670A (zh) | 一种适用于远海风电送出的中频柔性直流输电系统及其控制方法 | |
| CN108879716B (zh) | 直驱永磁风机的无功协调控制方法及系统 | |
| CN105226720A (zh) | 永磁同步发电机组网侧变换器改进下垂控制方法 | |
| CN105743091B (zh) | 一种有源电力滤波器的双环解耦控制方法 | |
| CN103414209B (zh) | 一种基于rmc的dfig直流并网发电系统及其转矩控制方法 | |
| CN108039730B (zh) | 一种地铁能量回馈装置的控制系统及其控制方法 | |
| Ejlali | Power quality improvement using nonlinear-load compensation capability of variable speed DFIG based on DPC-SVM method | |
| CN110752762A (zh) | 一种并网换流器并联虚拟电容的控制方法 | |
| CN105048471B (zh) | 一种微电网系统中风电变流器网侧svg方式运行控制方法 | |
| CN107681690A (zh) | 光伏电站暂态等值电势在线辨识方法 | |
| Guo et al. | Decoupled control of active and reactive power for a grid-connected doubly-fed induction generator | |
| CN106816889B (zh) | 并网逆变器功率解耦方法及装置 | |
| Jacomini et al. | Direct power control strategy to enhance the dynamic behavior of DFIG during voltage sag | |
| CN103366053B (zh) | 一种电压定向矢量控制策略的改进及数学建模方法 | |
| CN103972921A (zh) | 一种基于功率平衡的永磁同步风力发电机低电压穿越协调控制方法 | |
| CN204068247U (zh) | 一种基于adrc控制器的柔性直流输电控制系统 | |
| CN206564547U (zh) | 一种新型空间矢量控制的pwm整流器系统 | |
| CN113131777B (zh) | 一种电网逆变过程电流控制谐波抗干扰控制方法 | |
| CN109088428A (zh) | 高电压穿越装置、方法，包括该装置的变流系统 | |
| Qin et al. | Micro-grid droop control strategy and isolated island operation system stability analysis | |
| CN105071427B (zh) | 特高压直流接入孤立双馈风电场的控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |