CN111900739A - 母线电压控制方法、系统及存储介质 - Google Patents

母线电压控制方法、系统及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种母线电压控制方法、系统及存储介质，应用于发电技术领域，包括：获取网侧变流器的交流侧的第一电压值以及机侧变流器的交流侧的第二电压值；基于所述第一电压值和所述第二电压值，获取第三电压值；对所述第三电压值进行滤波处理，获得母线电压值；利用所述母线电压值控制所述网侧变流器的直流侧和所述机侧变流器的直流侧的电压。所述方法能够基于网侧母线需求和机侧母线需求确定第三电压值，基于对所述第三电压值进行滤波处理而获得母线电压值，既考虑了网侧母线电压需求和机侧母线电压需求，又降低了母线电容纹波电流，还延长了网侧变流器及机侧变流器等器件的寿命。

Description

母线电压控制方法、系统及存储介质
技术领域
本发明涉及发电技术领域，尤其涉及一种母线电压控制方法、系统及存储介质。
背景技术
发电系统常采用交流-直流-交流的拓扑结构，交流侧为绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)等功率器件组成功率模块，直流侧采用母线电容等组成，从而实现功率从发电机到母线电容再到电网的流动。为了实现交流-直流-交流的转换，母线电容需要维持一定的母线电压值，而现有的母线电压值的给定不当，可能导致IGBT和母线电容等器件损耗较高，还可能引起母线波动较大，影响IGBT和母线电容的寿命；现有的方法还造成在一些工作条件下母线电压给定不足而导致的电网控制失稳。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种母线电压控制方法、系统及存储介质。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种母线电压控制方法，所述方法包括：
获取网侧变流器的交流侧的第一电压值以及机侧变流器的交流侧的第二电压值；
基于所述第一电压值和所述第二电压值，获取第三电压值；
对所述第三电压值进行滤波处理，获得母线电压值；
利用所述母线电压值控制所述网侧变流器的直流侧和所述机侧变流器的直流侧的电压。
上述方案中，所述基于所述第一电压值和所述第二电压值，获取第三电压值，包括：
基于所述第一电压值获得第一有效电压值；
基于所述第二电压值获得第二有效电压值；
基于所述第一有效电压值和所述第二有效电压值，获取第三电压值。
上述方案中，所述方法还包括：
预设第一电压阈值和大于所述第一电压阈值的第二电压阈值；
所述基于所述第一电压值获得第一有效电压值，包括以下至少之一：
若第一时刻的所述第一电压值处于所述第一电压阈值且和所述第二电压阈值之间，则基于所述第一电压值获得所述第一时刻的第一有效电压值；
若第一时刻的所述第一电压值小于所述第一电压阈值，则锁定第二时刻的第一电压值；基于所述第二时刻的第一电压值获得所述第一时刻的第一有效电压值；其中，所述第一时刻晚于所述第二时刻；
若第一时刻的所述第一电压值大于所述第二电压阈值，基于所述第一时刻的所述第一电压值，获得第一模值电压；基于所述第一模值电压获得第一有效电压值。
上述方案中，所述基于所述第二电压值获得第二有效电压值，包括：
基于所述第二电压值及发电机转速与同步转速的滑差值，获得第一参考值；
基于所述第二电压值及三相电压不对称的指示参数，获得第二参考值；
基于所述第二电压值及机侧发送无功功率值，获得第三参考值；
基于所述第一参考值、所述第二参考值和所述第三参考值，获得目标参考值作为所述第二有效电压值。
上述方案中，在所述对所述第三电压值进行滤波处理之前，还包括：
确定所述第三电压值是否位于预设的电压区间内；
若确定所述第三电压值小于所述电压区间的下限值，则基于所述下限值确定所述第三电压值；或者，
若确定所述第三电压值大于所述电压区间的上限值，则基于所述上限值确定所述第三电压值。
上述方案中，所述对所述第三电压值进行滤波处理，获得母线电压值，包括：
对第三时刻的所述第三电压值进行纹波过滤，获得第一滤波值；
若确定第四时刻的所述第三电压值与所述第一滤波值之差大于预设的第三电压阈值，则确定第一时间阈值；所述第三时刻早于所述第四时刻；
在所述第一时间阈值内，基于所述第三电压值获得母线电压值。
上述方案中，所述方法还包括：
在经过所述第一时间阈值之后，基于所述第一滤波值获得母线电压值。
上述方案中，若确定第四时刻的所述第三电压值与所述第一滤波值之差小于第三电压阈值，则基于所述第一滤波值确定母线电压值。
上述方案中，在所述对所述第三电压值进行滤波处理，获得母线电压值之前，所述方法还包括：
若所述第三时刻的所述第三电压值大于第二电压阈值，则基于所述第三电压值确定母线电压值。
本发明实施例还提供了一种母线电压给定控制系统，所述装置包括：网侧变流器、机侧变流器以及控制器；其中，
所述控制器连接所述网络侧变流器及所述机侧变流器；
所述控制器，用于获取网侧变流器的交流侧的第一电压值以及机侧变流器的交流侧的第二电压值；基于所述第一电压值和所述第二电压值，获取第三电压值；对所述第三电压值进行滤波处理，获得母线电压值；利用所述母线电压值控制所述网侧变流器的直流侧和所述机侧变流器的直流侧的电压。
上述方案中，所述控制器包括采集模组；所述采集模组，用于获取网侧变流器的交流侧的第一电压值以及机侧变流器的交流侧的第二电压值。
上述方案中，所述控制器包括处理器和用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序的存储器；其中，所述处理器用于运行计算机程序时，实现本发明任一实施例所述的母线电压控制方法。
本发明实施例还提供一种存储介质，所述存储介质中有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令被处理器执行实现本发明任一实施例所述的母线电压控制方法。
本发明实施例所提供的母线电压控制方法，通过取网侧变流器的交流侧的第一电压值以及机侧变流器的交流侧的第二电压值；基于所述第一电压值和所述第二电压值，获取第三电压值，可以根据网侧母线电压需求和机侧母线电压需求确定第三电压值；通过对所述第三电压值进行滤波处理，获得控制所述网侧变流器的直流侧和所述机侧变流器的直流侧的母线电压值，可以对所述第三电压值进行滤波处理，获得比较稳定的母线电压值；如此，本发明实施例既考虑了网侧母线电压需求和机侧母线电压需求，从而满足了网侧和机侧的控制性能的需求；又降低了母线电容的由于电压给定不稳定而引起的纹波电流，减少母线电容损耗及延长了网侧变流器及机侧变流器等器件的寿命。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种母线电压控制方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例中一种第一有效值确定方法的示意图；
图3为本发明一实施例中一种第二有效值确定方法的示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种母线电压控制方法的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的又一种母线电压控制方法的流程示意图；
图6为本发明实施例提供的一种母线电压控制装置的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种母线电压控制系统的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种控制器的硬件结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
除非另有定义，本文所使用的“第一百分比”、“第二百分比”、“0.85倍”等表示具体倍数的词语并非限定只是该倍数，而是可以表示为在该倍数的一定阈值范围内的倍数。
如图1所示，本发明实施例提供了一种母线电压控制方法，所述方法包括：
步骤101，获取网侧变流器的交流侧的第一电压值以及机侧变流器的交流侧的第二电压值；
步骤103，基于所述第一电压值和所述第二电压值，获取第三电压值；
步骤105，对所述第三电压值进行滤波处理，获得母线电压值；
步骤107，利用所述母线电压值控制所述网侧变流器的直流侧和所述机侧变流器的直流侧的电压。
这里，所述网侧变流器可以为直流-交流的变流器；所述机侧变流器可以为交流-直流的变流器；所述网侧变流器和所述机侧变流器之间可以连接母线电容。
这里，在一些实施例中，所述机侧变流器也可以为转子侧变流器。
这里，所述第一电压值包括：网侧三相电压值，或者网侧三相电压的有效值，或者网侧电压的有效值的最大值；所述第二电压值包括：机侧三相电压值，或者机侧三相电压的有效值，或者机侧三相电压的有效值的最大值；在一些实施例中，所述第二电压值还包括：转子侧开口电压。
在一些实施例中，所述第一电压值还可以为所述网侧三相电压的有效值的最大值的
Figure BDA0002049166850000052
与附加值之和；其中，所述附加值一般选用电网额定电压的峰值的3％到10％之间的电压。例如，所述电网额定电压为690V，所述电网额定电压的峰值为975V，则所述附加值为29.3V-97.5V。
例如，所述第一电压值
Figure BDA0002049166850000051
其中，所述VRMSmax为网侧三相电压的有效值的最大值；所述VbusaddG为附加值。
一种获取所述网侧三相电压值和所述机侧三相电压值的方式为：通过采集模组采集所述网侧三相电压值和所述机侧三相电压值。
另一种获取所述网侧三相电压值和所述机侧三相电压值的方式为：通过所述采集模组采集所述网侧三相电流值，根据所述网侧三相电流值获得所述网侧三相电压值；通过所述采集模组采集所述机侧三相电流值，根据所述机侧三相电流值获得所述机侧三相电压值。
这里，所述采集模组包括电压计、电流计。
这里，所述控制器包括采集模组；或者，所述控制器为包括电压采集单元和/或电流采集单元的各种能够产生信号的器件；例如，嵌入式控制器、微控制器、数字信号控制器或可编程陈列等。这里，所述采集模组可以为一个或者两个；所述采集模组为一个时，同时连接所述网侧变流器和所述机侧变流器；所述采集模组为两个时，其中一个连接所述网侧变流器，另一个连接所述机侧变流器。
上述步骤103的一种实现方式为：基于所述第一电压值和所述第二电压值的最大值，获取第三电压值。
上述步骤105的一种实现方式为：将所述第三电压值输入滤波器，获得滤波后的母线电压值；所述滤波器用于滤除纹波；所述纹波包括；谐波和/或脉冲波；所述纹波还包括：类似正弦波的谐波和/或宽度小于一定阈值的脉冲波。这里，所述滤波器可设置于控制器中。
在一些实施例中，所述滤波器可以为一阶或多阶低通滤波器。
本发明实施例，考虑到了网侧变流器的母线电压需求以及机侧变流器的母线需求，在满足网侧变流器和机侧变流器控制性能需求的前提下，选取了相对较小的母线电压值，从而降低了母线电容及IGBT的器件损耗，延长了器件寿命。且，本发明实施例还通过滤波处理，增加了母线电压值给定的平稳性，降低了母线电容给定波动引起的纹波电流，进一步减少了母线电容损耗。
在一些实施例中，所述步骤103，包括：
基于所述第一电压值获得第一有效电压值；基于所述第二电压值获得第二有效电压值；基于所述第一有效电压值和所述第二有效电压值，获取第三电压值。
在一些实施例中，所述方法还包括：
预设第一电压阈值和大于所述第一电压阈值的第二电压阈值；
所述基于所述第一电压值获得第一有效电压值，包括：
若第一时刻的所述第一电压值大于处于所述第一电压阈值和所述第二电压阈值之间，则基于所述第一电压值获得所述第一时刻的第一有效电压值。
这里，所述第一电压阈值为电网额定电压的第一百分比；所述第二电压阈值为电网额定电压的第二百分比。
在一些实施例中，所述第二百分比大于所述第一百分比；例如，所述第一百分比可以为90％左右；所述第二百分比可以为110％左右。
这里，若所述第一电压值小于所述第一电压阈值，则确定电网发生低电压穿越；若所述第一电压值大于所述第二电压阈值，则确定电网发生高电压穿越。
在另一些实施例中，所述基于所述第一电压值获得第一有效电压值，包括：
若第一时刻的所述第一电压值小于所述第一电压阈值，则锁定第二时刻的第一电压值；基于所述第二时刻的第一电压值获得所述第一时刻的第一有效电压值；其中，所述第一时刻晚于所述第二时刻。
这里，所述第一时刻和所述第二时刻之间的时间相隔一个采集时间周期，或者相隔几个采集时间周期。
若第一时刻的所述第一电压值为VbusRefGLVRT，第二时刻的电压值为VbusRefGNormal；若在第一时刻所述电网发生低电压穿越(即，若第一时刻的第一电压值小于第一电压阈值)，则所述第一时刻的所述第一有效电压值VbusRefGLVRT＝latch(VbusRefGNormal)。
这里，一种实现锁定所述第一电压值的方式为：通过滤波器进行锁定；具体地，将所述第一电压值输入一阶或多阶低通滤波器；获得所述第一时刻的所述滤波器的输出值为所述第一时刻的第一有效电压值。
可以理解的是，由于所述一阶或多阶低通滤波器的延时时间大于检测所述第一电压值的时间周期，因而可以保证在第一时刻通过滤波器很好的锁定第二时刻的第一电压值。可选地，所述滤波器采用一阶RC低通滤波器，延时时间为100-500ms。例如，所述滤波器的延时时间为200ms；确定检测所述第一电压值的时间周期为20ms，所述第二时刻为4.98s，所述第一时刻为5s；所述第一时刻的时刻前，所述第一电压值大于第一电压阈值且小于所述第二电压阈值，确定所述电网属于正常运行状态；所述第一时刻时，检测到所述第一电压值小于第一电压阈值，确定所述电网确定发生低电压穿越；在第5s时，所述滤波器的输出值实际为第4.8s时的第一电压值的滤波值；由于4.8s是在所述第二时刻之前的时刻，因而将所述第4.8s作为所述第二时刻的锁定值，能够确保锁定的是在所述第二时刻或者所述第二时刻之前的时刻的第一电压值，从而能够保证有效锁定。
另一种实现锁定所述第一电压值的方式为：控制器存储所述第一时刻之前一定时间内的所述第一电压值；若确定所述第一时刻的第一电压值小于第一电压阈值，锁定所述第一时刻之前一定时间内的所述第一电压值为所述第一有效电压值。
例如，确定检测所述第一电压值的时间周期为20ms，所述第二时刻为4.98s，所述第一时刻为5s；所述控制器存储所述第一时刻之前100ms的所有第一电压值，即存储4.90s至5s之间的所有第一电压值；所述第一时刻的时刻前，所述第一电压值大于第一电压阈值且小于所述第二电压阈值，确定所述电网属于正常运行状态；所述第一时刻时，检测到所述第一电压值小于第一电压阈值，确定所述电网发生低电压穿越；由于所述4.90s至5s之间的所有第一电压值都是属于正常运行状态，则通过控制器锁定的4.90s至5s之间的所有第一电压值都可以为锁定的第二时刻的所述第一电压值；如此，也能够保证有效锁定。
本发明实施例考虑了电网发生低电压穿越的情况，可以在所低电压穿越情况下，获得精确的网侧变流器的母线电压需求，从而为后续获得合适的母线电压值奠定了基础。
在又一些实施例中，所述基于所述第一电压值获得第一有效电压值，包括：
若第一时刻的所述第一电压值大于所述第二电压阈值，则基于所述第一时刻的所述第一电压值，获得第一模值电压；基于所述第一模值电压获得所述第一时刻的第一有效电压值。
其中，所述基于所述第一时刻的所述第一电压值，获得第一模值电压包括：基于所述第一时刻的所述第一电压值，将三相静止坐标系下的三相电压值，经过Clark变换为两相静止坐标系下的两相电压值；获得所述两相电压值平方和的根作为第一模值电压。
其中，所述基于所述第一模值电压获得第一有效电压值，具体为：基于所述第一模值电压的
Figure BDA0002049166850000093
倍及附加值，获得所述第一有效电压值。
例如，基于所述第一电压值，在三相静止坐标系上的三相电压值分别为Va、Vb、Vc；经过Clark变换将所述三相电压变换为两相电压，获得在两相静止坐标系下的两相电压值分别为Vα和Vβ；获取所述Vα和所述Vβ的平方和的根为第一模值电压；所述第一模值电压
Figure BDA0002049166850000091
获得所述第一有效电压值
Figure BDA0002049166850000092
本发明实施例考虑了电网发生高电压穿越的情况，可以在所述高电压穿越情况下，获得精确的网侧变流器的母线电压需求，从而为后续获得合适的母线电压值奠定了基础。
可以理解的是，所述电网的运行状态一般包括正常运行状态、高电压运行状态以及低电压运行状态。一般地，所述电网电压有效值大于所述电网额定电压的0.9倍且小于所述电网额定电压的1.1倍时，确定所述电网的运行状态为正常运行状态；所述电网电压有效值小于所述电网额定电压的0.9倍时，确定所述电网的运行状态为低电压运行状态；所述电网电压有效值大于所述电网额定电压的1.1倍时，确定所述电网的运行状态为高电压运行状态。
这里，所述电网电压有效值可以为上述实施例中的所述第一电压值；所述电网额定电压的0.9倍为上述实施例的所述第一电压阈值；所述电网额定电压的1.1为上述实施例的所述第二电压阈值。
如图2所示，本发明实施例提供了一种第一有效电压值确定方法；其中，LVRT＝＝0表征所述电网未发生低电压穿越；LVRT＝＝1表征所述电网发生低电压穿越；所述HVRT＝＝0表征所述电网未发生高电压穿越；所述HVRT＝＝1表征所述电网发生高电压穿越。
(1)若确定所述LVRT＝＝0且所述HVRT＝＝1，确定第一时刻检测到的第一电压值为所述第一有效电压值；所述第一时刻为当前时刻；
(2)若确定所述LVRT＝＝0，确定第一时刻检测到的第一电压值为所述第一有效电压值；
(3)若确定所述LVRT＝＝1，确定第二时刻检测到的第一电压值为所述第一有效值；所述第二时刻早于所述第一时刻；所述第一时刻与所述第二时刻之间相隔一个采集时间周期或者两个采集时间周期；
(4)若确定所述HVRT＝＝1，基于所述第一时刻检测到的第一电压值获得第一模值电压，基于所述第一模值电压获得所述第一有效电压值；这里，基于第一电压值获得第一模值电压为基于所述第一电压值，将三相静止坐标系下的三相电压变换为两相静止坐标系下的两相电压而获得。
在一些实施例中，所述基于所述第二电压值获得第二有效电压值，包括：
基于所述第二电压值及发电机转速与同步转速的滑差值，获得第一参考值；
基于所述第二电压值及三相电压不对称的指示参数的指示参数，获得第二参考值；
基于所述第二电压值及机侧发送无功功率值，获得第三参考值；基于所述第一参考值、所述第二参考值和所述第三参考值，获得目标参考值为第二有效电压值。
这里，若同步转速与发电机的转速之差在一定阈值范围内，确定未出现滑差；若发电机的转速与同步转速之差超过一定阈值范围，确定出现滑差；这里，所述滑差的表达式可以为：((同步转速-发电机转速)/同步转速)。
例如，在一实施例中，转子开口电压为Vropen，定子额定电压为Vs；附加值为VbusaddG；所述第二电压值为VgenRMSmax；滑差为s；则计算所述第一参考值
Figure BDA0002049166850000111
可以理解的是，正常运行情况下，电网的三相是对称性的，而由任何原因引起的电网三相对称性的破坏情况下的工作状态，都为不对称运行，这种不对称可以用前述指示参数来指示，具体如，指示电网三性不对称性的正序值和/或负序值。例如，三相阻抗对称性的破坏的工作状态为三相阻抗不对称性运行，三相电压对称性的破坏的工作状态为三相电压不对称性运行。这里，所述三相电压不对称是指电网的三相的电压值中两两相电压值之差不相等，且不相等的数值超过一定阈值范围。
在一实施例中，所述基于所述第二电压值及三相电压不对称的指示参数，获得第二参考值，包括：基于三相电压中两两相电压的差值确定正序电压和负序电压；基于所述第二电压值、所述正序电压和所述负序电压获得第二参考值。
例如，转子开口电压为Vropen，定子额定电压为Vs；附加值为VbusaddG；滑差为s；计算得到正序电压为Vgpos以及负序电压为Vgneg；则计算所述第二参考值
Figure BDA0002049166850000112
这里，所述机侧发送无功功率包括：发电机发送的无功功率以及发电机发送的无功电流。若确定所述发电机为发送无功功率，则基于所述无功功率确定无功电流；若确定所述发电机为发送无功电流，则也可基于所述无功电流确定无功功率。
例如，在一实施例中，转子开口电压为Vropen，定子额定电压为Vs；附加值为VbusaddG；所述第二电压值为VgenRMSmax；滑差为s；转子电抗为Xr，励磁电抗为Xm；则计算得到转子侧的无功电流
Figure BDA0002049166850000113
计算得到第三参考值
Figure BDA0002049166850000121
在一实施例中，所述基于所述第一参考值、所述第二参考值和所述第三参考值，获得目标参考值为第二有效电压值，包括：获得所述第一参考值、所述第二参考值、所述第三参考值中的最大值为目标参考值，所述目标参考值为第二有效电压值。
例如，所述第一参考值为VbusRefR1，所述第二参考值为VbusRefR2，所述第三参考值为VbusRefR3，则所述第二有效电压值VbusRefR_HVRT＝max(VbusRefR1_HVRT,VbusRefR2_HVRT,VbusRefR3_HVRT)。
本发明实施例中，综合考虑了发电机发生转速滑差、三相电压不对称运行以及所述发电机发送无功功率的情况，确定所述机侧变流器的母线电压需求；如此，能够获得比较精确的机侧变流器的母线电压需求，从而为后续获得合适的母线电压值奠定了基础。
在一些实施例中，所述基于所述第二电压值获得第二有效电压值，还包括：
若确定电网发生低电压穿越，锁定第二时刻的目标参考值；基于所述第二时刻机侧的目标参考值获得第二有效电压值；其中，所述第一时刻晚于所述第二时刻；或者，
若确定电压发生高电压穿越，获得第一时刻的第二模值电压；基于所述第二模值电压获得第二有效电压值。
这里，所述电网发生低电压穿越具体为所述电网电压小于所述电网额定电压的第三百分比；所述电网发生高电压穿越具体为所述电网电压大于所述电压额定电压的第四百分比；
在一些实施例中，所述第三百分比为90％左右；所述第四百分比为110％左右。
在另一些实施例中，所述第三百分比与所述实施例中的所述第一百分比相同；所述第四百分比与上述实施例中的所述第二百分比相同。
在又一些实施例中，所述基于所述第二电压值获得第二有效电压值，还包括：
若第一时刻的目标参考值小于第四电压阈值，锁定第二时刻的目标参考值；基于所述第二时刻机侧的目标参考值获得第二有效电压值；其中，所述第一时刻晚于所述第二时刻；或者，
若第一时刻的目标参考值大于第五电压阈值，获得第一时刻的第二模值电压；基于所述第二模值电压获得第二有效电压值；第四电压阈值小于第五电压阈值。
这里，若所述目标参考值小于所述第四阈值电压，则确定所述电网发生低电压穿越；所述目标参考值大于所述第五阈值电压，则确定所述电网发生高电压穿越。
这里，若第一时刻的目标参考值为VbusRefRLVRT，第二时刻的电压值为VbusRefRNormal；若在第一时刻所述电网发生低电压穿越(即，若第一时刻的目标参考值小于第四电压阈值)，则所述第一时刻的所述第二有效电压值VbusRefRLVRT＝latch(VbusRefRNormal)。
这里，一种实现锁定所述目标参考值的方式为：通过滤波器进行锁定；具体地，将所述目标参考值输入滤波器；获得所述第一时刻的所述滤波器的输出值为锁定为所述第一时刻的第二有效电压值。
另一种实现锁定所述第一电压值的方式为：控制器存储所述第一时刻之前一定时间内的所述目标参考值；若确定所述第一时刻的目标参考值小于第四电压阈值，锁定所述第一时刻之前一定时间内的所述目标参考值作为所述第二有效电压值。
这里，所述若第一时刻的目标参考值大于第五电压阈值，获得第一时刻的第二模值电压，具体为：基于所述目标参考值，将三相静止坐标系下的三相电压值经过Clark变换为两相静止坐标系下的两相电压值；对所述两相电压值求取平方和的根作为所述第二模值电压。
这里，所述第二模值电压表征定子侧模值电压。
这里，所述基于所述第二模值电压获得第二有效电压值，包括：基于所述定子侧模值电压获得第一参考值、第二参考值以及第三参考值；基于所述第一参考值、所述第二参考值以及所述第三参考获得第二有效电压值。
例如，在一实施例中，转子开口电压为Vropen，定子额定电压为Vs；；附加值为VbusaddG；转子电抗为Xr；根据转速滑差情况得到滑差为s；根据三相不对称运行情况获得正序电压为Vgpos以及负序电压为Vgneg；根据发电机发送无功功率情况获得无功电流Iqr；利用定子模值电压VGenMode代替所述第二电压值VgenRMSmax，计算得到第一参考值
Figure BDA0002049166850000141
计算得到所述第二参考值
Figure BDA0002049166850000142
计算得到所述第三参考值
Figure BDA0002049166850000143
计算得到所述第二有效电压值VbusRefR_HVRT＝max(VbusRefR1_HVRT,VbusRefR2_HVRT,VbusRefR3_HVRT)。
本发明实施例可以考虑了电网发生高电压穿越或低电压穿越的情况，可以在所述高电压穿越情况下，获得精确的机侧变流器的母线电压需求，从而为后续获得合适的母线电压值奠定了基础。
如图3所示，本发明实施例提供了一种第二有效电压值的确定方法；其中，LVRT＝＝0表征所述电网未发生低电压穿越；LVRT＝＝1表征所述电网发生低电压穿越；所述HVRT＝＝0表征所述电网未发生高电压穿越；所述HVRT＝＝1表征所述电网发生高电压穿越。在确定所述电网是否发生低电压穿越或发生高电压穿越之前，还需考虑转速滑差、三相电压不对称运行以及发电机发送无功功率的情况；基于该三种情况下分别求得所述第一参考值、第二参考值以及第三参考值；基于所述第一参考值、所述第二参考值以及所述第三参考值确定目标参考值；再基于所述目标参考值确定所述电网发生低电压穿越或高电压穿越，或者为正常运行的所述第二有效电压值。
(1)若确定所述LVRT＝＝0且所述HVRT＝＝1，确定第一时刻检测到的目标参考值为所述第二有效电压值；所述第一时刻为当前时刻；
(2)若确定所述LVRT＝＝0，确定第一时刻检测到的目标参考值为所述第二有效电压值；
(3)若确定所述LVRT＝＝1，确定第二时刻检测到的目标参考值为所述第二有效值；所述第二时刻早于所述第一时刻；所述第一时刻与所述第二时刻之间相隔一个采集时间周期或者两个采集时间周期；
(4)若确定所述HVRT＝＝1，基于所述第一时刻检测到的目标参考值获得第二模值电压，基于所述第二模值电压获得所述第二有效电压值；这里，基于目标参考值获得第二模值电压为基于所述目标参考值，将三相静止坐标系下的三相电压变换为两相静止坐标系下的两相电压而获得。
在一些实施例中，在所述对所述第三电压值进行滤波处理之前，还包括：
确定所述第三电压值是否预设的位于电压区间内；
若确定所述第三电压值小于所述电压区间的下限值，则基于所述下限值确定所述第三电压值；或者，
若确定所述第三电压值大于所述电压区间的上限值，则基于所述上限值确定所述第三电压值。
这里，可通过设置一个限幅器来对进行滤波处理前的所述第三电压值进行限幅处理；所述限幅器设置电压区间的下限值以及电压区间的上限值；所述电压区间的下限值为母线电容的额定电压的0.85倍左右；所述电压区间的上限值为母线电容的额定电压的1.18倍左右。例如，所述母线电容的额定电压为1000V，可以设置所述电压区间的下限值为850V，设置所述电压区间的上限值为1180V。若输入所述限幅器的所述第三电压值为1100V时，确定所述第三电压值属于电压区间内，则输出所述限幅器的第三电压值为1100V；若确定输入所述限幅器的所述第三电压值为800V，确定所述第三电压值小于所述电压区间的下限值，则输出所述限幅器的所述第三电压值为850V；若确定输入所述限幅器的所述第三电压值为1200V，则确定所述第三电压值大于所述电压区间的上限值，则输出所述限幅器的所述第三电压值为1180V。
在一些实施例中，所述步骤105，包括：
对第三时刻的所述第三电压值进行纹波过滤，获得第一滤波值；
若确定第四时刻的所述第三电压值与所述第一滤波值之差大于预设的第三电压阈值，则确定第一时间阈值；所述第三时刻早于所述第四时刻；
在所述第一时间阈值内，基于所述第三电压值获得母线电压值。
这里，所述纹波包括正弦波的谐波、脉冲波、类似正弦波的谐波或者宽度在一定阈值范围内的脉冲波。
这里，所述第一时间阈值可以为一个或几个采集时间周期；这里，所述第一时间阈值可以为所述第四时刻和所述第三时刻之间的差值；所述第四时刻和所述第三时刻之间的差值可以为一个或几个采集时间周期。
这里，可以通过设置一个滤波器来对所述第三电压值进行滤波；所述第三时刻与所述第四时刻之间的差值可以是所述滤波器的延时时间。
在另一些实施例中，所述方法还包括：在经过所述第一时间阈值之后，基于所述第一滤波值获得母线电压值。
在又一些实施例中，若确定第四时刻的所述第三电压值与所述第一滤波值之差小于第三电压阈值，则基于所述第一滤波值确定母线电压值。
本发明实施例中，可以通过滤波处理滤除纹波，从而增加了母线电压值给定的平稳性，降低了母线电容的母线电压值给定波动引起的纹波电流，能够进一步减少母线电容损耗。
本发明实施例中，在所述第四时刻滤波输出的第一滤波值是根据第三时刻输入的所述第三电压值获得，或者是基于所述第三时刻的之前时刻输入的所述第三电压值获得，因而将所述第四时刻的所述第三电压值与所述第一滤波值进行比较时，是将第四时刻的所述第三电压值与所述第三时刻的所述第三电压值或者所述第三时刻之前的时刻的所述第三电压值进比较；若两者之间的差值大于第三电压阈值，确定电网中网侧变流器和/或机侧变流器的工作发生快速变化，从而设置一个时间窗口即第一时间阈值，在所述第一时间阈值内将滤波器输入值作为输出值，如此，满足了侧变流器和/或机侧变流器在工况突变情况下控制的需求，能够保证母线需求快速变化下的快速增加。
在一些实施例中，在所述步骤105之前，所述方法还包括：
若所述第三时刻的所述第三电压值大于所述第二电压阈值，则基于所述第三电压值确定母线电压值。
本发明实施里中，在综合考虑网侧母线电压需求以及机侧母线电压需求而获得所述第三电压值后，还考虑了电网发生高电压穿越的情况，从而能够有效应对高电压穿越的特殊电网条件而给定合适的母线电压值。
以下通过具体实施例对本发明实施例的技术方案作进一步说明。
如图4所示，提供了一种母线电压控制方法，所述方法包括以下步骤：
步骤201a，获得网侧变流器的第一有效电压值；
可选地，控制器采集第一电压值；根据电网电压是否发生低电压穿越或者是否发生高电压穿越，基于所述第一电压值确定第一有效电压值。
步骤201b，获得机侧变流器的第二有效电压值；
可选地，所述控制器采集第二电压值；根据转速滑差和/或三相电压不对称的指示参数和/或发电机发送无功功率，基于所述第二电压值确定目标参考值；根据电网电压是否发生低电压穿越或者是否发生高电压穿越，基于所述目标参考值确定第二有效电压值。
步骤202：基于所述第一有效电压值以及所述第二有效电压值，获得第三电压值；
可选地，所述控制器基于所述第一有效电压值、所述第二有效电压值的最大值获得第三电压值。
步骤203：对所述第三电压值进行限幅，获得第一限幅值；
这里，控制器中设置一限幅器进行限幅处理。
可选地，将所述第三电压值经过限幅器进行限幅处理，获得第一限幅值；具体地，设置电压区间的上限值以及电压区间的下限值；所述电压区间的上限值大于所述电压区间的下限值；若确定所述第三电压值大于所述电压区间的下限值且小于所述电压区间的上限值，则确定所述第三电压值为所述第一限幅值；若确定所述第三电压值小于所述电压区间的下限值，则确定所述电压区间的下限值为所述第一限幅值；若确定所述第三电压值大于所述电压区间的上限值，则确定所述电压区间的上限值为所述第一限幅值。
步骤204：对所述第一限幅值进行滤波处理，获得第一滤波值；
这里，当所述电网未发生高电压穿越，通过控制器中设置一滤波器进行滤波处理；通过控制器中设置一比较器进行比较处理。
可选地，将所述第一限幅值经过滤波器进行滤波处理；将每一拍所述第一限幅值及经过滤波器的输出的第一滤波值进行比较处理，若确定所述第一限幅值与所述第一滤波值的差值大于第三电压阈值，确定第一时间间隔；在所述第一时间间隔内，确定所述第一限幅值为所述母线给定值；经过所述第一时间间隔，确定所述第一滤波值为所述母线给定值；若确定所述第一限幅值与所述第一滤波器的差值小于所述第三电压阈值，确定所述第一滤波值为所述给定电压值。
这里，若确定电网发生高电压穿越，确定所述第一限幅值为母线电压值。
步骤205：确定母线电压值。
本发明实施例，考虑了高电压穿越和低电压穿越的两种特殊电网条件，有利于在低电压穿越期间和高电压穿越期间的母线电压值的给定。且，本发明实施例还考虑了电机的转速、电网不对称性运行以及发电机发送无功功率等的机侧母线电压需求，以及网侧母线电压需求，综合考虑多种因素的影响，能够在满足控制性能需求的前提下，还选取了相对较小的母线电压值，从而降低了母线电容及IGBT的器件损耗，延长了器件寿命的前提下。且，通过滤波增加了母线电压值给定的平稳性，降低了母线电容给定拨动引起的纹波电流，进一步减少了母线电容损耗。
如图5所示，提供了一种母线电压控制方法，所述方法包括以下步骤：
步骤301，确定电网是否发生低电压穿越；
可选地，控制器采集网侧变流器的第一电压值和机侧变流器的第二电压值；所述控制器确定电网是否发生低电压穿越；若是，则执行步骤302；若否，则执行步骤303；
步骤302，锁定低电压穿越前的网侧母线电压需求和机侧母线电压需求；
可选地，若确定所述电网发生低电压穿越，所述控制器锁定低电压穿越前的第一电压值；基于所述第一电压值确定第一有效电压值；这里，所述第一有效电压值为所述低电压穿越期间的网侧母线电压需求；所述控制器锁定低电压穿越前的第二电压值，基于所述第二电压值确定第二有效电压值；这里，所述第二有效电压值为所述低电压穿越期间的所述机侧母线电压需求。
步骤303，确定电网是否正常工作；
可选地，所述控制器确定所述电网是否正常工作；若是，则执行步骤304a；若否，则执行步骤305；
步骤304a，计算电网正常的网侧母线电压需求；
可选地，所述控制器确定基于当前时刻的所述第一电压值，确定电网正常期间的第一有效电压值。
步骤304b，计算电网正常的机侧母线电压需求；
可选地，所述控制器确定基于当前时刻的所述第二电压值，确定电网正常期间的第二有效电压值。
步骤305，确定电网是否发生高电压穿越；
可选地，所述控制器确定所述电网是否发生高电压穿越；若是，则执行步骤306a；若否，则执行步骤307。
步骤306a，计算高电压穿越时的网侧母线电压需求；
可选地，所述控制器基于当前时刻的所述第一电压值，将三相静止坐标系的三相电压经过Clark变换为两相静止坐标系的两相电压，获得所述第一模值电压；基于所述第一模值电压获得第一有效电压值；这里，所述第一有效电压值为高电压穿越期间的网侧母线电压需求。
步骤306b，计算高电压穿越时的机侧母线需求；
可选地，所述控制器基于当前时刻的所述第二电压值，将三相静止坐标系的三相电压经过Clark变换为两相坐标系的两相电压，获得所述第二模值电压；基于所述第二模值电压获得第二有效电压值；这里，所述第二有效电压值为高电压穿越期间的网侧母线电压需求。
步骤307，计算网侧母线需求和机侧母线需求的最大值，获得第三电压值；
可选地，所述控制器计算所述第一有效电压值和所述第二有效电压值的最大值，获得第三电压值。
步骤308，对所述第三电压值进行限幅处理，获得第一限幅值；
可选地，所述控制器设置电压区间的上限值和电压区间的下限值；所述第三电压值大于所述电压区间的下限值且小于所述电压区间的上限值，确定所述第三电压值为第一限幅值；若确定所述第三电压值小于所述电压区间的下限值，确定所述电压区间的下限值为所述第一限幅值；若确定所述第三电压值大于所述电压区间的上限值，确定所述第三电压值为所述第一限幅值。
这里，所述电压区间的上限值为所述母线电压最大值，所述电压区间的下限值为所述母线电压最小值。
步骤309，确定是否发生高电压穿越；
可选地，所述控制器确定所述电网是否发生高电压穿越；若是，则执行步骤313；若否，则执行步骤310；
步骤310，对所述第一限幅值进行滤波，获得第一滤波值；
可选地，所述控制器对所述第一限幅值进行纹波过滤，获得第一滤波值。
步骤311，确定所述第一限幅值和所述第一滤波值的差值是否大于设定的阈值；
可选地，所述控制器确定当前时刻的所述第一限幅值与所述第一滤波值的差值是否大于设置的阈值；若是，则执行步骤312，若否，则执行步骤314。
这里，所述第一限幅值为滤波器的输入值；所述第一滤波值为滤波器的输出值。
步骤312，确定计时器的计时是否大于第一阈值时间；
可选地，所述控制器确定计时器的计时是否小于第一阈值时间；若是，则执行步骤313；若否，则执行步骤314。
步骤313，确定所述第一滤波值为母线电压值；
可选地，所述控制器确定所述第一滤波值为母线电压值。
步骤314，确定所述第一限幅值为母线电压值。
可选地，所述控制器确定所述第一限幅值为所述母线电压值。
本发明实施例，考虑到了网侧变流器的母线电压需求以及机侧变流器的母线需求，在满足网侧变流器和机侧变流器控制性能需求的前提下，还选取了相对较小的母线电压值，从而降低了母线电容及IGBT的器件损耗，延长了器件寿命的前提下。且，通过滤波增加了母线电压值给定的平稳性，降低了母线电容给定波动引起的纹波电流，进一步减少了母线电容损耗。且，通过滤波器的比较输入值和输出值，当所述输入值和输出值之间的差值大于设定的阈值时，将输入值作为母线电压值的给定值，保证了母线需求快速变化下的快速增加，从而满足了在工况突变情况下控制的需求。
这里需要指出的是：以下母线电压控制装置项的描述，与上述母线电压控制方法项描述是类似的，同方法的有益效果描述，不做赘述。对于本发明母线电压控制装置实施例中未披露的技术细节，请参照本发明母线电压控制方法实施例的描述。
如图6所示，本发明实施例还提供了一种母线电压给定控制装置，所述装置包括：采集模块41、处理模块42、滤波模块43和控制模块44；其中，
所述采集模块41，用于获取网侧变流器的交流侧的第一电压值以及机侧变流器的交流侧的第二电压值；
所述处理模块42，用于基于所述第一电压值和所述第二电压值，获取第三电压值；
所述滤波模块43，用于对所述第三电压值进行滤波处理，获得母线电压值；
所述控制模块44，还用于利用所述母线电压值控制所述网侧变流器的直流侧和所述机侧变流器的直流侧的电压。
在一些实施例中，所述处理模块42，用于基于所述第一电压值获得第一有效电压值；基于所述第二电压值获得第二有效电压值；
基于所述第一有效电压值和所述第二有效电压值，获取第三电压值。
在一些实施例中，所述处理模块42，用于预设第一电压阈值和大于所述第一电压阈值的第二电压阈值；
所述处理模块42，还用于若第一时刻的所述第一电压值处于所述第一电压阈值和所述第二电压阈值之间，则基于所述第一电压值获得所述第一时刻的第一有效电压值。
在一些实施例中，所述处理模块42，用于若第一时刻的所述第一电压值小于所述第一电压阈值，锁定第二时刻的第一电压值；则基于所述第二时刻的第一电压值获得所述第一时刻的第一有效电压值；其中，所述第一时刻晚于所述第二时刻。
在一些实施例中，所述处理模块42，用于若第一时刻的所述第一电压值大于所述第二电压阈值，则基于所述第一时刻的所述第一电压值，获得所述第一时刻的第一模值电压；基于所述第一模值电压获得第一有效电压值。
在一些实施例中，所述处理模块42，用于基于所述第二电压值及发电机转速与同步转速的滑差值，获得第一参考值；基于所述第二电压值及三相电压不对称的指示参数，获得第二参考值；基于所述第二电压值及机侧发送无功功率值，获得第三参考值；
基于所述第一参考值、所述第二参考值和所述第三参考值，获得目标参考值作为所述第二有效电压值。
在一些实施例中，所述装置还包括限幅模块45；其中，
所述限幅模块45，用于确定所述第三电压值是否位于预设的电压区间内；
若确定所述第三电压值小于所述电压区间的下限值，则基于所述下限值确定所述第三电压值；或者，
若确定所述第三电压值大于所述电压区间的上限值，则基于所述上限值确定所述第三电压值。
在一些实施例中，所述滤波模块43，用于对第三时刻的所述第三电压值进行纹波过滤，获得第一滤波值；
若确定第四时刻的所述第三电压值与所述第一滤波值之差大于预设的第三电压阈值，则确定第一时间阈值；所述第三时刻早于所述第四时刻；
在所述第一时间阈值内，基于所述第三电压值获得母线电压值。
在一些实施例中，所述滤波模块43，还用于在经过所述第一时间阈值之后，基于所述第一滤波值获得母线电压值。
在一些实施例中，所述滤波模块43，用于若确定第四时刻的所述第三电压值与所述第一滤波值之差小于第三电压阈值，则基于所述第一滤波值确定母线电压值。
在一些实施例中，所述处理模块42，还用于若所述第三时刻的所述第三电压值大于所述第二电压阈值，则基于所述第三电压值确定母线电压值。
这里需要指出的是：以下母线电压控制系统项的描述，与上述母线电压控制方法项描述是类似的，同方法的有益效果描述，不做赘述。对于本发明母线电压控制系统实施例中未披露的技术细节，请参照本发明母线电压控制方法实施例的描述。
如图7所示，本发明实施例还提供了一种母线电压给定控制系统，所述装置包括：网侧变流器51、机侧变流器52以及控制器53；其中，
所述控制器53连接所述网络侧变流器51及所述机侧变流器52；
所述控制器53，用于获取网侧变流器51的交流侧的第一电压值以及机侧变流器52的交流侧的第二电压值；基于所述第一电压值和所述第二电压值，获取第三电压值；对所述第三电压值进行滤波处理，获得母线电压值；利用所述母线电压值控制所述网侧变流器51的直流侧和所述机侧变流器52的直流侧的电压。
在一些实施例中，所述控制器53包括采集模组；
所述采集模组，用于获取网侧变流器的交流侧的第一电压值以及机侧变流器的交流侧的第二电压值。
在一些实施例中，所述控制器53包括处理器和用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序的存储器；其中，所述处理器用于运行计算机程序时，实现本发明任一实施例所述的母线电压控制方法。
以下通过具体实施例对本发明实施例的技术方案作进一步说明。
请再次参见如图7，本发明实施例公开了一种双馈风力发电系统；所述双馈风力发电系统包括：三线绕组变压器、网络变流器、母线电容、机侧变流器、发电机以及控制器；其中，所述三线绕组变压器、所述网络变流器、母线电容、机侧变流器、发电机依次连接；所述控制器连接网络侧变流器和转子侧变流器；所述发电机和所述三绕组变压器之间还可通过主开关和主接触器连接；其中，所述三绕组变压器的网侧变流器额定电压为480V，所述三绕组变压器的发电机侧额定电压为690V，所述三绕组变压器的高压侧电压为35KV；所述发电机的额定功率P为2.1MW；所述发电机的转子出口电压Vrotor为1789V；所述控制器采集三绕组变压器的480V侧三相电压Vgrid、690V侧三相电压Vgen、所述网侧变流器出口三相电流Igrid、所述机侧变流器的出口三相电流Irotor、发电机定子侧三相电流Istator以及母线电容电压Vbus。
这里，在一些实施例中，所述控制器采用TI公司生产的TMS320F28335。
这里，在一些实施例中，所述控制器可以通过PWM波来控制网侧变流器及机侧变流器的三相IGBT的开通和关断；其中，控制网侧变流器的PWM为PWMG；控制机侧变流器的PWM为PWMR。
这里，在一些实施例中，所述双馈风力发电机系统还包括风机控制器；所述风机控制器用于给控制器发送并网指令；所述并网指令用于触发所述控制器计算母线电容的母线电压值。
其中，发电机的等效电路参数如下表1所示：
极对数 3对级
定转子接线方式 三角形-星形
定子电阻 0.001358欧
定子电抗 0.01454欧
转子电阻 0.001058欧
转子电抗X<sub>r</sub> 0.07480欧
励磁电抗X<sub>m</sub> 1.055欧
转子开口电压V<sub>ropen</sub> 1789V
运行转速范围 600～1400rpm
表1发电机的等效电路参数
以下情况一至情况五中：附加值VbusaddG为30V；转子开口电压Vropen为1789V；s为滑差，所述s＝(同步转速-发电机转速)/同步转速，其中，所述同步转速为1000rpm，所述发电机转速为650rpm；电压区间的上限值Vhighlimit为1180V；电压区间的下限值Vlowlimit为850V；VRMSmax网侧变流器额定电压；VgenRMSmax为所述发电机的额定电压；Vs为定子额定电压；Vgpos为电网正序电压；Vgneg为电网负序电压；Iqr为无功电流；Xr为转子电抗；Xm为励磁电抗。
情况一：发电机并网前母线电压值的确定。
这里，当所述发电机运行到第一转速后，所述风机控制器给所述控制发送并网指令；所述并网指令用于触发所述控制器在所述发电机并网前，计算母线电压值，并将所述母线调制到所述母线电压值。
这里，所述电网电压为1.05倍额定电压；没有无功电流。
S11，计算网侧变流器的母线需求电压值VbusRefG；
这里，所述网侧变流器的母线需求电压值为上述实施例中的所述第一有效值；具体地，所述第一有效值VbusRefG为所述VRMSmax的
Figure BDA0002049166850000251
倍与所述VbusaddG之和。
Figure BDA0002049166850000261
S12，计算机侧变流器的母线需求电压值VbusRefR；
这里，所述机侧变流器的母线需求电压值为上述实施例中的所述第二有效值；具体地，所述第二有效值为第一参考值VbusRefR1、第二参考值VbusRefR2和第三参考值VbusRefR3的最大值；其中，所述第一参考值VbusRefR1基于所述发电机的转速滑差情况确定；所述第二参考值VbusRefR2基于所述三相不对称运行情况确定；所述第三参考值VbusRefR3基于所述发电机发送无功功率的情况确定。
Figure BDA0002049166850000262
Figure BDA0002049166850000263
Figure BDA0002049166850000264
VbusRefR＝VbusRefRNormal＝max(VbusRefR1,VbusRefR2,VbusRefR3)
＝max(959.6,959.6,959.6)＝959.6V。
S13，计算所述VbusRefR和所述VbusRefG的最大值VbusRef1；
这里，所述VbusRefR和所述VbusRefG的最大值为上述实施例的第三电压值。
VbusRef1＝max(VbusRefR,VbusRefG)＝max(742.6,959.6)＝959.6V。
S14，对所述VbusRef1进行限幅，获得VbusRef2；
VbusRef2＝updownlimit(VbusRef1,Vlowlimit,Vhighlimit)
＝updownlimit(959.6,850,1180)＝959.6V。
S15，对所述VbusRef2进行滤波，获得母线电压值VbusRef。
VbusRef＝filter(VbusRef2)＝959.6V。
如此，确定并网前的母线电压值为959.6V。
情况二：发电机并网，电网8％不对称的母线电压值的确定。
这里，所述电网为8％不对称；所述8％不对称经过陷波器正负序分解后，得到电网正序电压Vgpos为0.972倍额定电压以及得到负序电压Vgneg为0.078倍额定电压。
这里，所述电网电压为1.05倍额定电压。
S21，计算网侧变流器的母线需求电压值VbusRefG；
这里，所述网侧变流器的母线需求电压值为上述实施例中的所述第一有效值；具体地，所述第一有效值VbusRefG为所述VRMSmax的
Figure BDA0002049166850000273
倍与所述VbusaddG之和.
Figure BDA0002049166850000271
S22，计算机侧变流器的母线需求电压值VbusRefR；
这里，所述机侧变流器的母线需求电压值为上述实施例中的所述第二有效值；具体地，所述第二有效值为第一参考值VbusRefR1、第二参考值VbusRefR2和第三参考值VbusRefR3的最大值；其中，所述第一参考值VbusRefR1基于所述发电机的转速滑差情况确定；所述第二参考值VbusRefR2基于所述三相不对称运行情况确定；所述第三参考值VbusRefR3基于所述发电机发送无功功率的情况确定。
Figure BDA0002049166850000272
Figure BDA0002049166850000281
Figure BDA0002049166850000282
VbusRefR＝VbusRefRNormal＝max(VbusRefR1,VbusRefR2,VbusRefR3)
＝max(959.6,1028.7,959.6)＝1028.7V。
S23，计算所述VbusRefR和所述VbusRefG的最大值VbusRef1；
这里，所述VbusRefR和所述VbusRefG的最大值为上述实施例的第三电压值。
VbusRef1＝max(VbusRefR,VbusRefG)＝max(742.6,1028.7)＝1028.7V。
S24，对所述VbusRef1进行限幅，获得VbusRef2；
VbusRef2＝updownlimit(VbusRef1,Vlowlimit,Vhighlimit)
＝updownlimit(1028.7,850,1180)＝1028.7V。
S25，对所述VbusRef2进行滤波，获得母线电压值VbusRef。
VbusRef＝filter(VbusRef2)＝1028.7V。
情况三：发电机并网，转子侧发送800KVar无功功率的母线电压值的确定。
这里，所述电网电压为1.05倍额定电压。
S31，计算网侧变流器的母线需求电压值VbusRefG；
这里，所述网侧变流器的母线需求电压值为上述实施例中的所述第一有效值；具体地，所述第一有效值VbusRefG为所述VRMSmax的
Figure BDA0002049166850000283
倍与所述VbusaddG之和。
Figure BDA0002049166850000284
Figure BDA0002049166850000291
S32，计算机侧变流器的母线需求电压值VbusRefR；
这里，所述机侧变流器的母线需求电压值为上述实施例中的所述第二有效值；具体地，所述第二有效值为第一参考值VbusRefR1、第二参考值VbusRefR2和第三参考值VbusRefR3的最大值；其中，所述第一参考值VbusRefR1基于所述发电机的转速滑差情况确定；所述第二参考值VbusRefR2基于所述三相不对称运行情况确定；所述第三参考值VbusRefR3基于所述发电机发送无功功率的情况确定。
Figure BDA0002049166850000292
Figure BDA0002049166850000293
Figure BDA0002049166850000294
Figure BDA0002049166850000295
VbusRefR＝VbusRefRNormal＝max(VbusRefR1,VbusRefR2,VbusRefR3)
＝max(959.6,959.6,1000)＝1000V。
S33，计算所述VbusRefR和所述VbusRefG的最大值VbusRef1；
这里，所述VbusRefR和所述VbusRefG的最大值为上述实施例的第三电压值。
VbusRef1＝max(VbusRefR,VbusRefG)＝max(742.6,1000)＝1000V。
S34，对所述VbusRef1进行限幅，获得VbusRef2；
VbusRef2＝updownlimit(VbusRef1,Vlowlimit,Vhighlimit)
＝updownlimit(1000,850,1180)＝1000V。
S35，对所述VbusRef2进行滤波，获得母线电压值VbusRef。
VbusRef＝filter(VbusRef2)＝1000V。
情况四：发电机并网，电网发生1.3倍高电压穿越、且转子侧发-0.3倍额定的无功电流的母线电压值的确定。
这里，所述电网电压为1.3倍额定电压。
S40，计算额定电流Inorm及无功功率Qs；
Figure BDA0002049166850000301
Figure BDA0002049166850000302
S41，计算网侧变流器的母线需求电压值VbusRefG；
这里，所述网侧变流器的母线需求电压值为上述实施例中的所述第一有效值；具体地，所述第一有效值VbusRefG为所述VGMode的
Figure BDA0002049166850000303
倍与所述VbusaddG之和。
Figure BDA0002049166850000304
S42，计算机侧变流器的母线需求电压值VbusRefR；
这里，所述机侧变流器的母线需求电压值为上述实施例中的所述第二有效值；具体地，所述第二有效值为第一参考值VbusRefR1_HVRT、第二参考值VbusRefR2_HVRT和第三参考值VbusRefR3_HVRT的最大值；其中，所述第一参考值VbusRefR1_HVRT基于所述发电机的转速滑差情况确定；所述第二参考值VbusRefR2_HVRT基于所述三相不对称运行情况确定；所述第三参考值VbusRefR3_HVRT基于所述发电机发送无功功率的情况确定。
Figure BDA0002049166850000305
Figure BDA0002049166850000311
Figure BDA0002049166850000312
Figure BDA0002049166850000313
Figure BDA0002049166850000314
VbusRefR＝max(VbusRefR1_HVRT,VbusRefR2_HVRT,VbusRefR3_HVRT)
＝max(959.6,1180.9,1010.2)＝1180.9V。
S43，计算所述VbusRefR和所述VbusRefG的最大值VbusRef1；
这里，所述VbusRefR和所述VbusRefG的最大值为上述实施例的第三电压值。
VbusRef1＝max(VbusRefR,VbusRefG)＝max(912.3,1180.9)＝1180.9V。
S44，对所述VbusRef1进行限幅，获得VbusRef2；
VbusRef2＝updownlimit(VbusRef1,Vlowlimit,Vhighlimit)
＝updownlimit(1180.9,850,1180)＝1180V。
S45，对所述VbusRef2进行滤波，获得母线电压值VbusRef。
VbusRef＝VbusRef2＝1180V。
情况五：发电机并网，电网发生前0.2倍低电压穿越、且转子侧发-0.3倍额定的无功电流的母线电压值的确定。
这里，所述电网发生低电压穿越前同上述情况一一致；所述电网发生低电压穿越后，锁定发生低电压穿越前的母线电压值为低电压穿越期间的母线电压给定值。
S51，计算网侧变流器的母线需求电压值VbusRefGLVRT；
VbusRefGLVRT＝latch(VbusRefGNormal)＝742.6V。
S52，计算机侧变流器的母线需求电压值VbusRefRLVRT；
VbusRefRLVRT＝latch(VbusRefRNormal)＝959.6V。
S53，计算所述VbusRefGLVRT和所述VbusRefRLVRT的最大值VbusRef1；
VbusRef1＝max(VbusRefR,VbusRefG)＝max(742.6,959.6)＝959.6V。
S44，对所述VbusRef1进行限幅，获得VbusRef2；
VbusRef2＝updownlimit(VbusRef1,Vlowlimit,Vhighlimit)
＝updownlimit(959.6,850,1180)＝959.6V。
S35，对所述VbusRef2进行滤波，获得母线电压值VbusRef。
VbusRef＝Filter(VbusRef2)＝959.6V。
如图8所示，本发明实施例还公开了一种控制器，所述控制器包括处理器61和用于存储能够在所述处理器61上运行的计算机程序的存储器62；其中，所述处理器61用于运行计算机程序时，实现应用于所述控制器的所述母线电压控制方法。
在一些实施例中，本发明实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double DataRate SDRAM，DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM，DRRAM)。本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
而处理器可能种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
在一些实施例中，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)、数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、数字信号处理设备(DSP Device，DSPD)、可编程逻辑设备(ProgrammableLogic Device，PLD)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。
对于软件实现，可通过执行本文所述功能的模块(例如过程、函数等)来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。
本发明又一实施例提供了一种计算机存储介质，该计算机可读存储介质存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器执行时，可实现应用于所述控制器的母线电压控制方法的步骤。例如，如图1-图5所示的方法中的一个或多个。
在一些实施例中，所述计算机存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种母线电压控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取网侧变流器的交流侧的第一电压值以及机侧变流器的交流侧的第二电压值；
基于所述第一电压值和所述第二电压值，获取第三电压值；
对所述第三电压值进行滤波处理，获得母线电压值；
利用所述母线电压值控制所述网侧变流器的直流侧和所述机侧变流器的直流侧的电压。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述基于所述第一电压值和所述第二电压值，获取第三电压值，包括：
基于所述第一电压值获得第一有效电压值；
基于所述第二电压值获得第二有效电压值；
基于所述第一有效电压值和所述第二有效电压值，获取第三电压值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
预设第一电压阈值和大于所述第一电压阈值的第二电压阈值；所述基于所述第一电压值获得第一有效电压值，包括以下至少之一：
若第一时刻的所述第一电压值处于所述第一电压阈值和所述第二电压阈值之间，则基于所述第一电压值获得所述第一时刻的第一有效电压值；
若第一时刻的所述第一电压值小于所述第一电压阈值，则锁定第二时刻的第一电压值；基于所述第二时刻的第一电压值获得所述第一时刻的第一有效电压值；其中，所述第一时刻晚于所述第二时刻；
若第一时刻的所述第一电压值大于所述第二电压阈值，则基于所述第一时刻的所述第一电压值，获得第一模值电压；基于所述第一模值电压获得所述第一时刻的第一有效电压值。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述基于所述第二电压值获得第二有效电压值，包括：
基于所述第二电压值及发电机转速与同步转速的滑差值，获得第一参考值；
基于所述第二电压值及三相电压不对称的指示参数，获得第二参考值；
基于所述第二电压值及机侧发送无功功率值，获得第三参考值；
基于所述第一参考值、所述第二参考值和所述第三参考值，获得目标参考值作为所述第二有效电压值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述对所述第三电压值进行滤波处理之前，还包括：
确定所述第三电压值是否位于预设的电压区间内；
若确定所述第三电压值小于所述电压区间的下限值，则基于所述下限值确定所述第三电压值；或者，
若确定所述第三电压值大于所述电压区间的上限值，则基于所述上限值确定所述第三电压值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述对所述第三电压值进行滤波处理，获得母线电压值，包括：
对第三时刻的所述第三电压值进行纹波过滤，获得第一滤波值；
若确定第四时刻的所述第三电压值与所述第一滤波值之差大于预设的第三电压阈值，则确定第一时间阈值；所述第三时刻早于所述第四时刻；
在所述第一时间阈值内，基于所述第三电压值获得母线电压值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在经过所述第一时间阈值之后，基于所述第一滤波值获得母线电压值。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
若确定第四时刻的所述第三电压值与所述第一滤波值之差小于第三电压阈值，则基于所述第一滤波值确定母线电压值。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
在所述对所述第三电压值进行滤波处理，获得母线电压值之前，所述方法还包括：
若所述第三时刻的所述第三电压值大于第二电压阈值，则基于所述第三电压值确定母线电压值。
10.一种母线电压控制系统，其特征在于，所述装置包括：网侧变流器、机侧变流器以及控制器；其中，
所述控制器连接所述网络侧变流器及所述机侧变流器；
所述控制器，用于获取网侧变流器的交流侧的第一电压值以及机侧变流器的交流侧的第二电压值；基于所述第一电压值和所述第二电压值，获取第三电压值；对所述第三电压值进行滤波处理，获得母线电压值；利用所述母线电压值控制所述网侧变流器的直流侧和所述机侧变流器的直流侧的电压。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述控制器包括采集模组；
所述采集模组，用于获取网侧变流器的交流侧的第一电压值以及机侧变流器的交流侧的第二电压值。
12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述控制器包括处理器和用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序的存储器；其中，所述处理器用于运行计算机程序时，实现权利要求1-9任一项所述的母线电压控制方法。
13.一种存储介质，所述存储介质中有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令被处理器执行实现权利要求1-9任一项所述的母线电压控制方法。
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