CN109672210A - 变流器、变流器的高电压穿越控制方法和装置 - Google Patents

变流器、变流器的高电压穿越控制方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109672210A
CN109672210A CN201710961900.6A CN201710961900A CN109672210A CN 109672210 A CN109672210 A CN 109672210A CN 201710961900 A CN201710961900 A CN 201710961900A CN 109672210 A CN109672210 A CN 109672210A
Authority
CN
China
Prior art keywords
current transformer
current
voltage
high voltage
reactive
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.)
Granted
Application number
CN201710961900.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109672210B (zh
Inventor
武磊
杨志千
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jinfeng Technology Co ltd
Original Assignee
Xinjiang Goldwind Science and Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xinjiang Goldwind Science and Technology Co Ltd filed Critical Xinjiang Goldwind Science and Technology Co Ltd
Priority to CN201710961900.6A priority Critical patent/CN109672210B/zh
Priority to PCT/CN2018/085823 priority patent/WO2019076028A1/zh
Publication of CN109672210A publication Critical patent/CN109672210A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109672210B publication Critical patent/CN109672210B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H02J3/386—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/16—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by adjustment of reactive power
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/50—Controlling the sharing of the out-of-phase component
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
    • 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
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

本发明提供一种变流器、变流器的高电压穿越控制方法和装置。该变流器的高电压穿越控制方法包括：监测变流器网侧端的电网电压；根据电网电压和变流器的额定电压，判定变流器的当前工作状态；若判定变流器的当前工作状态为进入高电压穿越模式，则根据变流器的直流母线的电压特性、电网的电压特性和变流器的电抗器的感抗值，计算需要提供给电抗器的无功电流给定值；根据无功电流给定值，向电抗器提供无功电流。采用本发明实施例中的技术方案，提出了针对变流器的高电压穿越模式的无功电流给定方法及其对应的高电压穿越控制策略，使得风力发电机组具备高电压穿越功能。

Description

变流器、变流器的高电压穿越控制方法和装置
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组的变流器、变流器的高电压穿越控制方法和装置。
背景技术
目前，永磁直驱式风力发电机通过变流器并入电网。变流器的机侧将风力发电机的非定频交流电转换为直流电，网侧将直流电转换为固定频率的交流电并入电网。但是，当电网出现高电压时，变流器的网侧输出功率受到抑制，造成变流器的直流母线电压抬升，触发保护，造成风力发电机组批量停机，对电网形成冲击。因此，要求风力发电机组具备高电压穿越功能。
现有技术中，通过向变流器的输出无功电流，利用无功电流在电网阻抗上形成压降，降低对提升直流母线电压的要求。
但是，本申请的发明人发现，现有技术中没有提出变流器的高电压穿越模式的无功电流给定方法及其对应的高电压穿越控制策略，以使风力发电机组具备高电压穿越功能。
发明内容
本发明提供了一种风力发电机组的变流器、变流器的高电压穿越控制方法和装置，提出了针对变流器的高电压穿越模式的无功电流给定方法及其对应的高电压穿越控制策略，从而使得风力发电机组具备高电压穿越功能。
第一方面，本发明实施例提供了一种变流器的高电压穿越控制方法，该高电压穿越控制方法包括：
监测变流器网侧端的电网电压；
根据电网电压和变流器的额定电压，判定变流器的当前工作状态；
若判定变流器的当前工作状态为进入高电压穿越模式，则根据变流器的直流母线的电压特性、电网的电压特性和变流器的电抗器的感抗值，计算需要提供给电抗器的无功电流给定值；
根据无功电流给定值，向电抗器提供无功电流。
在第一方面的一些实施例中，根据变流器的直流母线的电压特性、电网的电压特性和变流器的电抗器的感抗值，计算需要提供给电抗器的无功电流给定值，包括：
利用以下公式，计算无功电流给定值：
其中，Iq为无功电流给定值，UdcMax为直流母线的最高工作电压，Kr为直流母线的电压利用率，为电网电压的正压分量的矢量幅值，ω为电网电压的角速度，L为电抗器的感抗值。
在第一方面的一些实施例中，根据电网电压和变流器的额定电压，判定变流器的当前工作状态，包括：
提取电网电压的正序分量；
计算电网电压的正序分量的矢量幅值
对电网电压的正序分量的矢量幅值进行低通滤波处理，得到电网电压的正序分量的滤波处理后的矢量幅值
根据与变流器的额定电压，判定变流器的当前工作状态。
在第一方面的一些实施例中，根据与变流器的额定电压，判定变流器的当前工作状态，包括：
将变流器的额定电压乘以预定上限因子，得到第一电压阈值，将变流器的额定电压乘以预定下限因子，得到第二电压阈值；
若大于第一电压阈值，且达到第一指定时间，则判定变流器进入高电压穿越模式；
若小于第二电压阈值，且达到第二指定时间，则判定变流器退出高电压穿越模式。
在第一方面的一些实施例中，在根据无功电流给定值，向电抗器提供无功电流之后，高电压穿越控制方法还包括：
根据无功电流给定值，计算变流器的允许并入电网的有功电流裕量；
若变流器的有功电流容量大于有功电流裕量，则启动变流器的制动回路。
在第一方面的一些实施例中，在根据无功电流给定值，计算变流器的允许并入电网的有功电流裕量之后，高电压穿越控制方法还包括：
若判定变流器退出高电压穿越模式，则控制有功电流裕量从当前值开始递增，直到达到变流器的最大工作电流；或者/并且，
若判定变流器退出高电压穿越模式，则控制变流器的无功输出功率恢复到初始值，从初始值开始递增，直到达到变流器的无功功率需求值。
第二方面，本发明实施例提供一种变流器的高电压穿越控制装置，该高电压穿越控制装置包括：
电压监测单元，被配置为监测变流器网侧端的电网电压；
判定单元，被配置为根据电网电压和变流器的额定电压，判定变流器的当前工作状态；
计算单元，被配置为若判定变流器的当前工作状态为进入高电压穿越模式，则根据变流器的直流母线的电压特性、电网的电压特性和变流器的电抗器的感抗值，计算需要提供给电抗器的无功电流给定值；
控制单元，被配置为根据无功电流给定值，向电抗器提供无功电流。
在第二方面的一些实施例中，计算单元还被配置为利用以下公式，计算无功电流给定值：
其中，Ip为无功电流给定值，UdcMax为直流母线的最高工作电压，Kr为直流母线的电压利用率，为电网电压的正压分量的矢量幅值，ω为电网电压的角速度，L为电抗器的感抗值。
在第二方面的一些实施例中，判定单元包括：
提取子单元，被配置为提取电网电压的正序分量；及计算电网电压的正序分量的矢量幅值
滤波子单元，被配置为对电网电压的正序分量的矢量幅值进行低通滤波处理，得到电网电压的正序分量的滤波处理后的矢量幅值
判定子单元，被配置为根据与变流器的额定电压，判定变流器的当前工作状态。
在第二方面的一些实施例中，判定子单元还被配置为将变流器的额定电压乘以预定上限因子，得到第一电压阈值，将变流器的额定电压乘以预定下限因子，得到第二电压阈值；若大于第一电压阈值，且达到第一指定时间，则判定变流器进入高电压穿越模式；若小于第二电压阈值，且达到第二指定时间，则判定变流器退出高电压穿越模式。
在第二方面的一些实施例中，计算单元还被配置为根据无功电流给定值，计算变流器的允许并入电网的有功电流裕量；控制单元，还被配置为若变流器的有功电流容量大于有功电流裕量，则启动变流器的制动回路。
在第二方面的一些实施例中，控制单元还被配置为若判定变流器退出高电压穿越模式，则控制有功电流裕量从当前值开始递增，直到达到变流器的最大工作电流；或者/并且，还被配置为若判定变流器退出高电压穿越模式，则控制变流器的无功输出功率恢复到初始值，从初始值开始递增，直到达到变流器的无功功率需求值。
第三方面，本发明实施例提供一种风力发电机组的变流器，该变流器包括如上所述的变流器的高电压穿越控制装置。
本发明实施例的变流器的高电压穿越控制方法，可以通过监测变流器网侧端的电网电压，根据电网电压和变流器的额定电压，判定变流器的当前工作状态。若判定变流器的当前工作状态为进入高电压穿越模式，可以根据变流器的直流母线的电压特性、电网的电压特性和变流器的电抗器的感抗值，计算需要提供给电抗器的无功电流给定值，然后根据无功电流给定值，向电抗器提供无功电流。由于本发明实施例的变流器的高电压穿越控制方法在计算无功电流给定值时，考虑了直流母线的电压特性、电网的电压特性和变流器的电抗器的感抗值，使得计算得到的无功电流给定值能够与直流母线、电网和电抗器相适配，从而使得电抗器消耗对应无功电流形成的压降，能够与变流器在高压穿越过程中电网冲击造成的直流母线电压的抬升相抵消，进而使得风力发电机组具备高电压穿越功能。
另外，由于本发明实施例中的变流器的高电压穿越控制方法在计算无功电流给定值时，考虑了直流母线的电压特性、电网的电压特性和变流器的电抗器的感抗值，因此能够适用于不同电网的高电压穿越标准需求，从而避免能够对风力发电机组的变流器进行硬件改造，节约了成本。
此外，本发明实施例中的变流器的高电压穿越控制方法能够在低电压穿越和高电压穿越频繁交替的运行工况下，及时响应高电压穿越需求，避免风力发电机组及其变流器受到高电压穿越工况的破坏。
附图说明
从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
图1为本发明一实施例提供的变流器的高电压穿越控制方法的流程示意图；
图2为本发明另一实施例提供的变流器的高电压穿越控制方法的流程示意图；
图3为本发明又一实施例提供的变流器的高电压穿越控制方法的流程示意图；
图4为本发明一实施例提供的变流器的高电压穿越控制装置的结构示意图；
图5为本发明另一实施例提供的变流器的高电压穿越控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明实施例的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明实施例的全面理解。
本发明实施例提供了一种风力发电机组的变流器、变流器的高电压穿越控制方法和装置，提出了针对变流器的高电压穿越模式的无功电流给定方法及其对应的高电压穿越控制策略，从而使得风力发电机组具备高电压穿越功能。
图1为本发明一实施例提供的变流器的高电压穿越控制方法的流程示意图。如图1所示，该变流器的高电压穿越控制方法包括：步骤101至步骤104。
在步骤101中，监测变流器网侧端的电网电压。
在步骤102中，根据电网电压和变流器的额定电压，判定变流器的当前工作状态。
在步骤103中，若判定变流器的当前工作状态为进入高电压穿越模式，则根据变流器的直流母线的电压特性、电网的电压特性和变流器的电抗器的感抗值，计算需要提供给电抗器的无功电流给定值。
在一示例中，可以利用以下公式，计算无功电流给定值：
其中，Iq为无功电流给定值，UdcMax为直流母线的最高工作电压，Kr为直流母线的电压利用率，为电网电压的正压分量的矢量幅值，ω为电网电压的角速度，L为电抗器的感抗值。
在步骤104中，根据无功电流给定值，向电抗器提供无功电流。
根据本发明实施例的变流器的高电压穿越控制方法，可以通过监测变流器网侧端的电网电压，根据电网电压和变流器的额定电压，判定变流器的当前工作状态。若判定变流器的当前工作状态为进入高电压穿越模式，可以根据变流器的直流母线的电压特性、电网的电压特性和变流器的电抗器的感抗值，计算需要提供给电抗器的无功电流给定值，然后根据无功电流给定值，向电抗器提供无功电流。由于本发明实施例的变流器的高电压穿越控制方法在计算无功电流给定值时，考虑了直流母线的电压特性、电网的电压特性和变流器的电抗器的感抗值，使得计算得到的无功电流给定值能够与直流母线、电网和电抗器相适配，从而使得电抗器消耗对应无功电流形成的压降，能够与变流器在高压穿越过程中电网冲击造成的直流母线电压的抬升相抵消，进而使得风力发电机组具备高电压穿越功能。
另外，由于本发明实施例中的变流器的高电压穿越控制方法在计算无功电流给定值时，考虑了直流母线的电压特性、电网的电压特性和变流器的电抗器的感抗值，因此能够适用于不同电网的高电压穿越标准需求，从而避免能够对风力发电机组的变流器进行硬件改造，节约了成本。
此外，本发明实施例中的变流器的高电压穿越控制方法能够在低电压穿越和高电压穿越频繁交替的运行工况下，及时响应高电压穿越需求，避免风力发电机组及其变流器受到高电压穿越工况的破坏。
图2为本发明另一实施例提供的变流器的高电压穿越控制方法的流程示意图。图2与图1的不同之处在于，图1中的步骤102可细化为图2中的步骤1021至步骤1024。
在步骤1021中，提取电网电压的正序分量。
在步骤1022中，计算电网电压的正序分量的矢量幅值
在步骤1023中，对电网电压的正序分量的矢量幅值进行低通滤波处理，提高电网电压的准确度，得到电网电压的正序分量的滤波处理后的矢量幅值
在步骤1024中，根据与变流器的额定电压，判定变流器的当前工作状态。
具体地，可以将变流器的额定电压乘以预定上限因子，得到第一电压阈值，将变流器的额定电压乘以预定下限因子，得到第二电压阈值。若大于第一电压阈值，且达到第一指定时间，则判定变流器进入高电压穿越模式；若小于第二电压阈值，且达到第二指定时间，则判定变流器退出高电压穿越模式。
在一示例中，预定上限因子可以为1.1，第一持续时间可以为10ms，若大于1.1倍的额定电压，且持续10ms，则判定变流器进入高电压穿越模式，即高电压穿越状态使能。
在另一示例中，预定上限因子可以为1.01，第一持续时间页可以为10ms，若小于1.09倍的额定电压，且持续10ms，则判定变流器进入低电压穿越模式，即低电压穿越状态使能。
需要说明的是，预定下限因子小于预定上限因子，第一持续时间和第二持续时间可以相等，也可以不相等，本领域技术人员可以根据风力发电机组的实际运行数据设定预定上限因子、预定下限因子、第一持续时间和第二持续时间，此处不进行限制。
图3为本发明又一实施例提供的变流器的高电压穿越控制方法的流程示意图。图3与图1的不同之处在于，在图1中的步骤104之后，该变流器的高电压穿越控制方法包括还包括图3中的步骤105和步骤106。
在步骤105中，根据无功电流给定值，计算变流器的允许并入电网的有功电流裕量。
在一示例中，可以利用以下公式，计算有功电流裕量：
其中，Ip为有功电流裕量，IMax为变流器的最大工作电流，Iq为无功电流给定值。
在步骤106中，若变流器的有功电流容量大于有功电流裕量，则可以启动变流器的制动回路，以消耗不能上网的有功功率，降低并入电网的有功功率，使得风力发电机组能够顺利经过高电压穿越状态。
在本发明一些实施例中，在步骤105之后，若判定变流器退出高电压穿越模式，则可以控制有功电流裕量从当前值开始递增，直到达到变流器的最大工作电流。即电网电压恢复正常后，有功电流限值从当前值开始爬坡，使得变流器完成从高电压穿越状态到正常工作状态的过渡。
在本发明一些实施例中，在步骤104之后，若判定变流器退出高电压穿越模式，还可以控制变流器的无功输出功率恢复到初始值，从初始值开始递增，直到达到变流器的无功功率需求值。即电网电压恢复正常后，无功功率从单位功率因数开始爬坡到无功功率需求值，使得变流器完成从高电压穿越状态到正常工作状态的过渡。
图4为本发明一实施例提供的变流器的高电压穿越控制装置的结构示意图。如图4所示，该变流器的高电压穿越控制装置包括：电压监测单元401、判定单元402、计算单元403和控制单元404。
其中，电压监测单元401被配置为监测变流器网侧端的电网电压。
判定单元402被配置为根据电网电压和变流器的额定电压，判定变流器的当前工作状态。
计算单元403被配置为若判定变流器的当前工作状态为进入高电压穿越模式，则根据变流器的直流母线的电压特性、电网的电压特性和变流器的电抗器的感抗值，计算需要提供给电抗器的无功电流给定值。
在一示例中，计算单元403还被配置为利用以下公式，计算无功电流给定值：
其中，Iq为无功电流给定值，UdcMax为直流母线的最高工作电压，Kr为直流母线的电压利用率，为电网电压的正压分量的矢量幅值，ω为电网电压的角速度，L为电抗器的感抗值。
控制单元404，被配置为根据无功电流给定值，向电抗器提供无功电流。
图5为本发明另一实施例提供的变流器的高电压穿越控制装置的结构示意图。图5与图4的不同之处在于，图4中的判定单元402可细化为图5中的提取子单元4021、滤波子单元4022和判定子单元4023。
其中，提取子单元4021，被配置为提取电网电压的正序分量；及计算电网电压的正序分量的矢量幅值
滤波子单元4022，被配置为对电网电压的正序分量的矢量幅值进行低通滤波处理，提高电网电压的准确度，得到电网电压的正序分量的滤波处理后的矢量幅值
判定子单元4023，被配置为根据与变流器的额定电压，判定变流器的当前工作状态。
具体地，判定子单元还被配置为，将变流器的额定电压乘以预定上限因子，得到第一电压阈值，将变流器的额定电压乘以预定下限因子，得到第二电压阈值；若大于第一电压阈值，且达到第一指定时间，则判定变流器进入高电压穿越模式；若小于第二电压阈值，且达到第二指定时间，则判定变流器退出高电压穿越模式。
在本发明一些实施例中，计算单元403还被配置为根据无功电流给定值，计算变流器的允许并入电网的有功电流裕量。控制单元404还被配置为若变流器的有功电流容量大于有功电流裕量，则启动变流器的制动回路，以消耗不能上网的有功功率，降低并入电网的有功功率，使得风力发电机组能够顺利经过高电压穿越状态。
在本发明一些实施例中，控制单元404还被配置为若判定变流器退出高电压穿越模式，则控制有功电流裕量从当前值开始递增，直到达到变流器的最大工作电流。即电网电压恢复正常后，有功电流限值从当前值开始爬坡，使得变流器完成从高电压穿越状态到正常工作状态的过渡。
在本发明一些实施例中，控制单元404还被配置为若判定变流器退出高电压穿越模式，则控制变流器的无功输出功率恢复到初始值，从初始值开始递增，直到达到变流器的无功功率需求值。即电网电压恢复正常后，无功功率从单位功率因数开始爬坡到无功功率需求值，使得变流器完成从高电压穿越状态到正常工作状态的过渡。
本发明实施例还提供一种风力发电机组的变流器，该变流器包括如上所述的变流器的高电压穿越控制装置。其中，高电压穿越控制装置可以是以单独的控制装置设置于变流器中，也可以由变流器中的控制器来执行所述高电压穿越控制装置的功能，此处不进行限制。
需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于装置实施例而言，相关之处可以参见方法实施例的说明部分。本发明实施例并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。本领域的技术人员可以在领会本发明实施例的精神之后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明实施例的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

Claims (13)

1.一种变流器的高电压穿越控制方法，其特征在于，包括：
监测变流器网侧端的电网电压；
根据所述电网电压和所述变流器的额定电压，判定所述变流器的当前工作状态；
若判定所述变流器的当前工作状态为进入高电压穿越模式，则根据所述变流器的直流母线的电压特性、电网的电压特性和所述变流器的电抗器的感抗值，计算需要提供给所述电抗器的无功电流给定值；
根据所述无功电流给定值，向所述电抗器提供无功电流。
2.根据权利要求1所述的高电压穿越控制方法，其特征在于，所述根据所述变流器的直流母线的电压特性、电网的电压特性和所述变流器的电抗器的感抗值，计算需要提供给所述电抗器的无功电流给定值，包括：
利用以下公式，计算所述无功电流给定值：
其中，Iq为所述无功电流给定值，UdcMax为所述直流母线的最高工作电压，Kr为所述直流母线的电压利用率，为所述电网电压的正压分量的矢量幅值，ω为所述电网电压的角速度，L为所述电抗器的感抗值。
3.根据权利要求1所述的高电压穿越控制方法，其特征在于，所述根据所述电网电压和所述变流器的额定电压，判定所述变流器的当前工作状态，包括：
提取所述电网电压的正序分量；
计算所述电网电压的正序分量的矢量幅值
对所述电网电压的正序分量的矢量幅值进行低通滤波处理，得到所述电网电压的正序分量的滤波处理后的矢量幅值
根据所述与所述变流器的额定电压，判定所述变流器的当前工作状态。
4.根据权利要求3所述的高电压穿越控制方法，其特征在于，所述根据所述与所述变流器的额定电压，判定所述变流器的当前工作状态，包括：
将所述变流器的额定电压乘以预定上限因子，得到第一电压阈值，将所述变流器的额定电压乘以预定下限因子，得到第二电压阈值；
若所述大于所述第一电压阈值，且达到第一指定时间，则判定所述变流器进入所述高电压穿越模式；
若所述小于所述第二电压阈值，且达到第二指定时间，则判定所述变流器退出所述高电压穿越模式。
5.根据权利要求1所述的高电压穿越控制方法，其特征在于，在所述根据所述无功电流给定值，向所述电抗器提供无功电流之后，所述高电压穿越控制方法还包括：
根据所述无功电流给定值，计算所述变流器的允许并入电网的有功电流裕量；
若所述变流器的有功电流容量大于所述有功电流裕量，则启动所述变流器的制动回路。
6.根据权利要求5所述的高电压穿越控制方法，其特征在于，在所述根据所述无功电流给定值，计算所述变流器的允许并入电网的有功电流裕量之后，所述高电压穿越控制方法还包括：
若判定所述变流器退出所述高电压穿越模式，则控制所述有功电流裕量从当前值开始递增，直到达到所述变流器的最大工作电流；或者/并且，
若判定所述变流器退出所述高电压穿越模式，则控制所述变流器的无功输出功率恢复到初始值，从所述初始值开始递增，直到达到所述变流器的无功功率需求值。
7.一种变流器的高电压穿越控制装置，其特征在于，包括：
电压监测单元，被配置为监测变流器网侧端的电网电压；
判定单元，被配置为根据所述电网电压和所述变流器的额定电压，判定所述变流器的当前工作状态；
计算单元，被配置为若判定所述变流器的当前工作状态为进入高电压穿越模式，则根据所述变流器的直流母线的电压特性、电网的电压特性和所述变流器的电抗器的感抗值，计算需要提供给所述电抗器的无功电流给定值；
控制单元，被配置为根据所述无功电流给定值，向所述电抗器提供无功电流。
8.根据权利要求7所述的高电压穿越控制装置，其特征在于，所述计算单元还被配置为利用以下公式，计算所述无功电流给定值：
其中，Ip为所述无功电流给定值，UdcMax为所述直流母线的最高工作电压，Kr为所述直流母线的电压利用率，为所述电网电压的正压分量的矢量幅值，ω为所述电网电压的角速度，L为所述电抗器的感抗值。
9.根据权利要求7所述的高电压穿越控制装置，其特征在于，所述判定单元包括：
提取子单元，被配置为提取所述电网电压的正序分量；及计算所述电网电压的正序分量的矢量幅值
滤波子单元，被配置为对所述电网电压的正序分量的矢量幅值进行低通滤波处理，得到所述电网电压的正序分量的滤波处理后的矢量幅值
判定子单元，被配置为根据所述与所述变流器的额定电压，判定所述变流器的当前工作状态。
10.根据权利要求9所述的高电压穿越控制装置，其特征在于，所述判定子单元还被配置为，
将所述变流器的额定电压乘以预定上限因子，得到第一电压阈值，将所述变流器的额定电压乘以预定下限因子，得到第二电压阈值；
若所述大于所述第一电压阈值，且达到第一指定时间，则判定所述变流器进入所述高电压穿越模式；
若所述小于所述第二电压阈值，且达到第二指定时间，则判定所述变流器退出所述高电压穿越模式。
11.根据权利要求7所述的高电压穿越控制装置，其特征在于，
所述计算单元，还被配置为根据所述无功电流给定值，计算所述变流器的允许并入电网的有功电流裕量；
所述控制单元，还被配置为若所述变流器的有功电流容量大于所述有功电流裕量，则启动所述变流器的制动回路。
12.根据权利要求11所述的高电压穿越控制装置，其特征在于，所述控制单元，还被配置为若判定所述变流器退出所述高电压穿越模式，则控制所述有功电流裕量从当前值开始递增，直到达到所述变流器的最大工作电流；或者/并且，
还被配置为若判定所述变流器退出所述高电压穿越模式，则控制所述变流器的无功输出功率恢复到初始值，从所述初始值开始递增，直到达到所述变流器的无功功率需求值。
13.一种风力发电机组的变流器，其特征在于，所述变流器包括如权利要求7-12任意一项所述的变流器的高电压穿越控制装置。
CN201710961900.6A 2017-10-16 2017-10-16 变流器、变流器的高电压穿越控制方法和装置 Active CN109672210B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710961900.6A CN109672210B (zh) 2017-10-16 2017-10-16 变流器、变流器的高电压穿越控制方法和装置
PCT/CN2018/085823 WO2019076028A1 (zh) 2017-10-16 2018-05-07 变流器、变流器的高电压穿越控制方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710961900.6A CN109672210B (zh) 2017-10-16 2017-10-16 变流器、变流器的高电压穿越控制方法和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109672210A true CN109672210A (zh) 2019-04-23
CN109672210B CN109672210B (zh) 2020-07-24

Family

ID=66140205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710961900.6A Active CN109672210B (zh) 2017-10-16 2017-10-16 变流器、变流器的高电压穿越控制方法和装置

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN109672210B (zh)
WO (1) WO2019076028A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111668870A (zh) * 2020-06-12 2020-09-15 天津瑞能电气有限公司 一种高低穿一体化的故障穿越控制方法及装置
WO2021098418A1 (zh) * 2019-11-18 2021-05-27 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种具备高电压穿越功能的风电机组孤岛切出方法及装置
CN113131510A (zh) * 2020-01-16 2021-07-16 新疆金风科技股份有限公司 风电场的高电压穿越控制方法、系统、mmc及机侧变流器
WO2022165829A1 (zh) * 2021-02-08 2022-08-11 华为数字能源技术有限公司 一种用于供电系统的控制系统和方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110867895B (zh) * 2019-11-26 2020-12-29 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种风电机组高电压穿越控制方法
CN111509773B (zh) * 2020-04-24 2021-08-17 浙江运达风电股份有限公司 适用于弱电网的电压源型风电机组故障穿越控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103178543A (zh) * 2013-03-18 2013-06-26 浙江大学 一种可实现无功支持的双馈型风电机组高电压穿越方法
CN104242347A (zh) * 2014-09-23 2014-12-24 国家电网公司 一种风电变流器的高电压穿越方法
CN107026472A (zh) * 2017-04-27 2017-08-08 天津瑞能电气有限公司 一种双馈变频器高电压穿越机侧控制方法
US20170257046A1 (en) * 2016-03-03 2017-09-07 General Electric Company System and Method for Controlling DC Link Voltage of a Power Converter

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102496938B (zh) * 2011-11-30 2014-04-09 广东电网公司电力科学研究院 双馈风电机组运行过程中无功调节容量的确定方法及装置
CN104113077B (zh) * 2014-06-30 2016-01-20 浙江大学 一种双馈异步风力发电机高电压穿越的协调控制方法
CN104362674B (zh) * 2014-10-31 2016-08-24 国家电网公司 一种基于安全运行电压的双馈风电机组高电压穿越方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103178543A (zh) * 2013-03-18 2013-06-26 浙江大学 一种可实现无功支持的双馈型风电机组高电压穿越方法
CN104242347A (zh) * 2014-09-23 2014-12-24 国家电网公司 一种风电变流器的高电压穿越方法
US20170257046A1 (en) * 2016-03-03 2017-09-07 General Electric Company System and Method for Controlling DC Link Voltage of a Power Converter
CN107026472A (zh) * 2017-04-27 2017-08-08 天津瑞能电气有限公司 一种双馈变频器高电压穿越机侧控制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
边晓燕等: "风力发电系统高电压穿越技术综述", 《广东电力》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021098418A1 (zh) * 2019-11-18 2021-05-27 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种具备高电压穿越功能的风电机组孤岛切出方法及装置
CN113131510A (zh) * 2020-01-16 2021-07-16 新疆金风科技股份有限公司 风电场的高电压穿越控制方法、系统、mmc及机侧变流器
CN113131510B (zh) * 2020-01-16 2022-09-27 新疆金风科技股份有限公司 风电场的高电压穿越控制方法、系统、mmc及机侧变流器
CN111668870A (zh) * 2020-06-12 2020-09-15 天津瑞能电气有限公司 一种高低穿一体化的故障穿越控制方法及装置
WO2022165829A1 (zh) * 2021-02-08 2022-08-11 华为数字能源技术有限公司 一种用于供电系统的控制系统和方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019076028A1 (zh) 2019-04-25
CN109672210B (zh) 2020-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109672210A (zh) 变流器、变流器的高电压穿越控制方法和装置
CN106532831B (zh) 一种充电控制方法及装置
Sarrias-Mena et al. Fuzzy logic based power management strategy of a multi-MW doubly-fed induction generator wind turbine with battery and ultracapacitor
CN105471250B (zh) 提高数字pfc电路可靠性的方法及装置
CN106921177B (zh) 风力发电机组的低电压穿越控制方法、装置和仿真系统
CN106961115B (zh) 一种高压直流输电系统等效电流电压源建模方法及模型
CN112989597B (zh) 一种短路电流计算方法及系统
CN109449996A (zh) 变流器的高电压穿越控制方法和装置、存储介质
CN106410823B (zh) 抑制新能源电站功率波动的系统及方法
CN107528346A (zh) 基于动态规划模型的配网孤岛黑启动恢复在线式决策方法
CN102904246A (zh) 一种点对网输电系统暂态稳定输电极限的快速计算方法
CN104993520A (zh) 一种基于超级电容的变频器低电压穿越支持装置
CN109995068A (zh) 故障穿越控制装置和方法
CN109104128A (zh) 一种交流励磁系统变流器多模块并联的控制方法和系统
CN110297150B (zh) 风力发电机组并网点短路容量检测方法和装置
CN108134409B (zh) 储能变流器的控制方法、装置、存储介质和处理器
CN104158197B (zh) 一种基于svg的线电压补偿方法
CN110299720A (zh) 风电场短路比监测方法和装置
CN108616137A (zh) 一种实现交直流系统协调恢复的直流控保参数优化方法
CN112803470A (zh) 一种支撑lcc-hvdc系统启动的交流网架重构方法
CN106849175A (zh) 一种双馈风电机组撬棒阻值整定方法
CN107612290B (zh) 换流器的电容电压排序频率的优化控制方法和系统
CN109962636A (zh) 变流器的电流控制装置和方法、风力发电机组
CN207926179U (zh) 一种直流输电系统谐波不稳定的抑制系统
CN105159428A (zh) 一种利用电容兼顾ac电源成本与cpu性能的设计方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: No.107 Shanghai Road, Urumqi Economic and Technological Development Zone, Urumqi City, Xinjiang Uygur Autonomous Region

Patentee after: Jinfeng Technology Co.,Ltd.

Address before: No.107 Shanghai Road, Urumqi Economic and Technological Development Zone, Urumqi City, Xinjiang Uygur Autonomous Region

Patentee before: XINJIANG GOLDWIND SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd.