CN116154857B - 全功率型换流器风电机组的频率控制方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种全功率型换流器风电机组的频率控制方法、装置及设备。其中，该方法包括：获取风电机组中机侧换流器的相关数据；获取网侧换流器的相关数据；基于机侧换流器相关数据，获取机侧换流器的第一调制参考波；基于网侧换流器的相关数据，获取网侧换流器的第二调制参考波；基于第一调制参考波对机侧换流器进行频率控制，并基于第二调制参考波对网侧换流器进行频率控制。通过本申请的技术方案，可以动态调节风电机组局部稳定性区域，提升局部稳定性，从而提高风电机组的提供惯性支撑的能力。
Description
技术领域
本申请涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种全功率型换流器风电机组的频率控制方法、装置及设备。
背景技术
相关技术中，当大规模的海上风电接入陆上电网时，具有旋转动能储备的同步机组比例将会显著下降，风、光等新能源则会以更高比例接入电力系统。导致电力系统等效惯量不断削弱和抵御频率扰动的能力变差，引发潜在严重频率事故的概率大大增加。
发明内容
本申请提供了一种全功率型换流器风电机组的频率控制方法、装置、电子设备及存储介质。可以动态调节风电机组局部稳定性区域，提升局部稳定性，从而提高风电机组的提供惯性支撑的能力。
第一方面，本申请实施例提供一种全功率型变流器风电机组的频率控制方法，所述风电机组包括机侧换流器和网侧换流器，所述方法包括：获取所述风电机组中风机与发电机间的电流值和电压值，并获取所述机侧换流器的额定直流电压、实际直流电压、第一额定无功功率和第一实际无功功率，以及所述风电机组机侧锁相环的第一相角；获取所述网侧换流器的目标有功功率、实际有功功率、第二额定无功功率、第二实际无功功率、并网点电流值和并网点电压值，并获取所述风电机组接入电网的额定频率和实际频率；基于所述额定直流电压、所述实际直流电压、所述额定无功功率、所述实际无功功率、所述电流值和所述第一相角，获取所述机侧换流器的第一调制参考波；基于所述额定频率、所述实际频率、所述目标有功功率，所述实际有功功率，所述第二额定无功功率、所述第二实际无功功率、所述并网点电流值和所述并网点电压值，获取所述网侧换流器的第二调制参考波；基于所述第一调制参考波对所述机侧换流器进行频率控制，并基于所述第二调制参考波对所述网侧换流器进行频率控制。
在该技术方案中，可以基于获取的多种数据，分别获取机侧换流器的第一调制参考波和网侧换流器的第二调制参考波，从而基于第一调制参考波对机侧换流器进行频率控制，并基于第二调制参考波对网侧换流器进行频率控制，以动态调节风电机组局部稳定性区域，提升局部稳定性，从而提高风电机组的提供惯性支撑的能力。
在一种实现方式中，所述基于所述额定直流电压、所述实际直流电压、所述额定无功功率、所述实际无功功率、所述电流值和所述第一相角，获取所述机侧换流器的第一调制参考波，包括：基于所述额定直流电压、所述实际直流电压、所述额定无功功率和所述实际无功功率，获取所述机侧换流器的第一电流内环参考值；基于所述电流值、所述第一相角和所述第一电流内环参考值，获取所述第一调制参考波。
在一种可选地实现方式中，所述第一电流内环参考值包括第一电流内环参考值直轴分量和第一电流内环参考值交轴分量，所述第一电流内环参考值的计算公式表示如下：
Idref＝PI(Udcref-Udc)
Iqref＝PI(Qref-Q)
其中，Idref为所述第一电流内环参考值直轴分量，PI为比例积分控制器，Udcref为所述额定直流电压，Udc为所述实际直流电压，Iqref为所述第一电流内环参考值交轴分量，Qref为所述第一额定无功功率，Q为所述第一实际无功功率。
在一种可选地实现方式中，所述基于所述电流值、所述第一相角和所述第一电流内环参考值，获取所述第一调制参考波，包括：将所述电流值和所述第一相角进行派克变换，获得电流直轴分量和电流交轴分量；将所述电流直轴分量和所述第一电流内环参考值直轴分量输入比例积分控制器获得第一控制器输出；将所述电流交轴分量和所述第一电流内环参考值交轴分量输入比例积分控制器获得第二控制器输出；基于所述电流直轴分量获得第一感抗；基于所述电流交轴分量获得第二感抗；基于所述电压值，获取电压直轴分量和电压交轴分量；基于所述第一控制器输出、所述第二感抗和所述电压直轴分量，获取第一调制参考波直轴分量；基于所述第二控制器输出、所述第一感抗和所述电压交轴分量，获取第一调制参考波交轴分量；基于所述第一调制参考波直轴分量、所述第一调制参考波交轴分量和所述第一相角进行派克逆变换，获得所述第一调制参考波。
在一种实现方式中，所述基于所述额定频率、所述实际频率、所述目标有功功率，所述实际有功功率，所述第二额定无功功率、所述第二实际无功功率、所述并网点电流值和所述并网点电压值，获取所述网侧换流器的第二调制参考波，包括：基于所述额定频率、所述实际频率、所述目标有功功率，所述实际有功功率，所述第二额定无功功率、所述第二实际无功功率，获取所述风电机组的并网点的参考电压幅值和第二相角；基于所述并网点电压值、所述幅值和所述第二相角，获取所述网侧换流器的第二电流内环参考值；基于所述并网点电流值、所述并网点电压值、所述第二电流内环参考值和所述第二相角，获取所述第二调制参考波。
在一种可选地实现方式中，所述幅值和所述第二相角的计算公式为：
其中，θ为所述第二相角，ωref为所述额定频率，ω为所述实际频率，t为，Jp、Dp、JQ和DQ为预设系统参数，Pref为所述目标有功功率，P为所述实际有功功率，Qref为所述第二额定无功功率，Q为所述第二实际无功功率。
在一种可选地实现方式中，所述第二电流内环参考值包括第二电流内环参考值直轴分量和第二电流内环参考值交轴分量，所述基于所述并网点电压值、所述幅值和所述第二相角，获取所述网侧换流器的第二电流内环参考值：将所述并网点电压值和所述第二相角进行派克变换，获取第一直轴电压分量和第一交轴电压分量；基于所述幅值和所述第二相角，获取第二直轴电压分量和第二交轴电压分量；将所述第一直轴电压分量和所述第二直轴电压分量输入比例积分控制器，获得所述第二电流内环参考值直轴分量；将所述第一交轴电压分量和所述第二交轴电压分量输入比例积分控制器，获得所述第二电流内环参考值交轴分量。
在一种可选地实现方式中，所述基于所述并网点电流值、所述并网点电压值、所述第二电流内环参考值和所述第二相角，获取所述网侧换流器的第二调制参考波，包括：将所述并网点电流值和所述第二相角进行派克变换，获得并网点电流直轴分量和并网点电流交轴分量；将所述并网点电流直轴分量和所述第二电流内环参考值直轴分量输入比例积分控制器获得第三控制器输出；将所述并网点电流交轴分量和所述第二电流内环参考值交轴分量输入比例积分控制器获得第四控制器输出；基于所述并网点电流直轴分量获得第三感抗；基于所述并网点电流交轴分量获得第四感抗；基于所述并网点电压值，获取并网点电压直轴分量和并网点电压交轴分量；基于所述第三控制器输出、所述第四感抗和所述并网点电压直轴分量，获取第二调制参考波直轴分量；基于所述第四控制器输出、所述第三感抗和所述并网点电压交轴分量，获取第二调制参考波交轴分量；基于所述第二调制参考波直轴分量、所述第二调制参考波交轴分量和所述第二相角进行派克逆变换，获得所述第二调制参考波。
在一种实现方式中，所述方法还包括：响应于所述风电机组发生频率波动，获取所述风电机组中定子的实际转速、目标转速、额定转速最低值和最大可调节功率；基于所述实际有功功率和所述目标有功功率获取功率差；基于所述实际转速、所述目标转速和所述额定转速最低值，获取计算参数值；响应于所述功率差的绝对值大于所述计算参数值和所述最大可调节功率的乘积，基于所述目标有功功率、所述实际有功功率、所述第二额定无功功率和所述第二实际无功功率，获取第三电流内环参考值；基于所述并网点电流值、所述并网点电压值、所述第三电流内环参考值和所述第二相角，获取所述风电机组的网侧换流器的第三调制参考波；基于所述第三调制参考波对所述网侧换流器进行频率控制。
在一种可选地实现方式中，所述计算参数值的计算公式表示如下：
其中，kup为所述计算参数值，ω为所述实际转速、ωopt为所述目标转速，ωmin为所述额定转速最低值。
在一种可选地实现方式中，所述第三电流内环参考值包括第三电流内环参考值直轴分量和第三电流内环参考值交轴分量，所述第三电流内环参考值的计算公式为：
Id2ref＝PI(Pref-P)
Iq2ref＝PI(Qref-Q)
其中，Id2ref为所述第三电流内环参考值的直轴分量，PI为比例积分控制器，Pref为所述目标有功功率，P为所述实际有功功率，Iq2ref为所述第三电流内环参考值交轴分量，Qref为所述第二额定无功功率，Q为所述第二实际无功功率。
第二方面，本申请实施例提供一种全功率型换流器风电机组的频率控制装置，所述风电机组包括机侧换流器和网侧换流器，所述装置包括：第一获取模块，用于获取所述风电机组中风机与发电机间的电流值和电压值，并获取所述机侧换流器的额定直流电压、实际直流电压、第一额定无功功率和第一实际无功功率，以及所述风电机组机侧锁相环的第一相角；第二获取模块，用于获取所述网侧换流器的目标有功功率、实际有功功率、第二额定无功功率、第二实际无功功率、并网点电流值和并网点电压值，并获取所述风电机组接入电网的额定频率和实际频率；第一处理模块，用于基于所述额定直流电压、所述实际直流电压、所述额定无功功率、所述实际无功功率、所述电流值和所述第一相角，获取所述机侧换流器的第一调制参考波；第二处理模块，用于基于所述额定频率、所述实际频率、所述目标有功功率，所述实际有功功率，所述第二额定无功功率、所述第二实际无功功率、所述并网点电流值和所述并网点电压值，获取所述网侧换流器的第二调制参考波；控制模块，用于基于所述第一调制参考波对所述机侧换流器进行频率控制，并基于所述第二调制参考波对所述网侧换流器进行频率控制。
在一种实现方式中，所述第一处理模块具体用于：基于所述额定直流电压、所述实际直流电压、所述额定无功功率和所述实际无功功率，获取所述机侧换流器的第一电流内环参考值；基于所述电流值、所述第一相角和所述第一电流内环参考值，获取所述第一调制参考波。
在一种可选地实现方式中，所述第一电流内环参考值包括第一电流内环参考值直轴分量和第一电流内环参考值交轴分量，所述第一电流内环参考值的计算公式表示如下：
Idref＝PI(Udcref-Udc)
Iqref＝PI(Qref-Q)
其中，Idref为所述第一电流内环参考值直轴分量，PI为比例积分控制器，Udcref为所述额定直流电压，Udc为所述实际直流电压，Iqref为所述第一电流内环参考值交轴分量，Qref为所述第一额定无功功率，Q为所述第一实际无功功率。
在一种可选地实现方式中，所述第一处理模块具体用于：将所述电流值和所述第一相角进行派克变换，获得电流直轴分量和电流交轴分量；将所述电流直轴分量和所述第一电流内环参考值直轴分量输入比例积分控制器获得第一控制器输出；将所述电流交轴分量和所述第一电流内环参考值交轴分量输入比例积分控制器获得第二控制器输出；基于所述电流直轴分量获得第一感抗；基于所述电流交轴分量获得第二感抗；基于所述电压值，获取电压直轴分量和电压交轴分量；基于所述第一控制器输出、所述第二感抗和所述电压直轴分量，获取第一调制参考波直轴分量；基于所述第二控制器输出、所述第一感抗和所述电压交轴分量，获取第一调制参考波交轴分量；基于所述第一调制参考波直轴分量、所述第一调制参考波交轴分量和所述第一相角进行派克逆变换，获得所述第一调制参考波。
在一种可选地实现方式中，所述第二处理模块具体用于：基于所述额定频率、所述实际频率、所述目标有功功率，所述实际有功功率，所述第二额定无功功率、所述第二实际无功功率，获取所述风电机组的并网点的参考电压幅值和第二相角；基于所述并网点电压值、所述幅值和所述第二相角，获取所述网侧换流器的第二电流内环参考值；基于所述并网点电流值、所述并网点电压值、所述第二电流内环参考值和所述第二相角，获取所述第二调制参考波。
在一种可选地实现方式中，其特征在于，所述幅值和所述第二相角的计算公式为：
其中，θ为所述第二相角，ωref为所述额定频率，ω为所述实际频率，t为，Jp、Dp、JQ和DQ为预设系统参数，Pref为所述目标有功功率，P为所述实际有功功率，Qref为所述第二额定无功功率，Q为所述第二实际无功功率。
在一种实现方式中，所述第二电流内环参考值包括第二电流内环参考值直轴分量和第二电流内环参考值交轴分量，所述第二处理模块具体用于：将所述并网点电压值和所述第二相角进行派克变换，获取第一直轴电压分量和第一交轴电压分量；基于所述幅值和所述第二相角，获取第二直轴电压分量和第二交轴电压分量；将所述第一直轴电压分量和所述第二直轴电压分量输入比例积分控制器，获得所述第二电流内环参考值直轴分量；将所述第一交轴电压分量和所述第二交轴电压分量输入比例积分控制器，获得所述第二电流内环参考值交轴分量。
在一种可选地实现方式中，所述第二处理模块具体用于：将所述并网点电流值和所述第二相角进行派克变换，获得并网点电流直轴分量和并网点电流交轴分量；将所述并网点电流直轴分量和所述第二电流内环参考值直轴分量输入比例积分控制器获得第三控制器输出；将所述并网点电流交轴分量和所述第二电流内环参考值交轴分量输入比例积分控制器获得第四控制器输出；基于所述并网点电流直轴分量获得第三感抗；基于所述并网点电流交轴分量获得第四感抗；基于所述并网点电压值，获取并网点电压直轴分量和并网点电压交轴分量；基于所述第三控制器输出、所述第四感抗和所述并网点电压直轴分量，获取第二调制参考波直轴分量；基于所述第四控制器输出、所述第三感抗和所述并网点电压交轴分量，获取第二调制参考波交轴分量；基于所述第二调制参考波直轴分量、所述第二调制参考波交轴分量和所述第二相角进行派克逆变换，获得所述第二调制参考波。
在一种实现方式中，所述装置还包括：第三获取模块，用于响应于所述风电机组发生频率波动，获取所述风电机组中定子的实际转速、目标转速、额定转速最低值和最大可调节功率；第四获取模块，用于基于所述实际有功功率和所述目标有功功率获取功率差；第三处理模块，用于基于所述实际转速、所述目标转速和所述额定转速最低值，获取计算参数值；第四处理模块，用于响应于所述功率差的绝对值大于所述计算参数值和所述最大可调节功率的乘积，基于所述目标有功功率、所述实际有功功率、所述第二额定无功功率和所述第二实际无功功率，获取第三电流内环参考值；第五处理模块，用于基于所述并网点电流值、所述并网点电压值、所述第三电流内环参考值和所述第二相角，获取所述风电机组的网侧换流器的第三调制参考波；第二控制模块，用于基于所述第三调制参考波对所述网侧换流器进行频率控制。
在一种可选地实现方式中，其特征在于，所述计算参数值的计算公式表示如下：
其中，kup为所述计算参数值，ω为所述实际转速、ωopt为所述目标转速，ωmin为所述额定转速最低值。
在一种可选地实现方式中，所述第三电流内环参考值包括第三电流内环参考值直轴分量和第三电流内环参考值交轴分量，所述第三电流内环参考值的计算公式为：
Id2ref＝PI(Pref-P)
Iq2ref＝PI(Qref-Q)
其中，Id2ref为所述第三电流内环参考值的直轴分量，PI为比例积分控制器，Pref为所述目标有功功率，P为所述实际有功功率，Iq2ref为所述第三电流内环参考值交轴分量，Qref为所述第二额定无功功率，Q为所述第二实际无功功率。
第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如第一方面所述的全功率型换流器风电机组的频率控制方法。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，用于存储有指令，当所述指令被执行时，使如第一方面所述的方法被实现。
第五方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现如第一方面所述的全功率型换流器风电机组的频率控制方法的步骤。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。其中：
图1是本申请实施例提供的一种全功率型变流器风电机组拓扑结构的示意图；
图2是本申请实施例提供的一种全功率型换流器风电机组的频率控制方法的示意图；
图3是本申请实施例提供的另一种全功率型换流器风电机组的频率控制方法的示意图；
图4是本申请实施例提供的一种电流内环控制器的结构示意图；
图5是本申请实施例提供的又一种全功率型换流器风电机组的频率控制方法的示意图；
图6是本申请实施例提供的一种获取第二电流内环参考值的流程示意图；
图7是本申请实施例提供的另一种电流内环控制器的结构示意图；
图8是本申请实施例提供的又一种全功率型换流器风电机组的频率控制方法的示意图；
图9是本申请实施例提供的一种全功率型换流器风电机组的频率控制装置的示意图；
图10为本申请实施例提供的另一种全功率型换流器风电机组的频率控制装置的示意图；
图11是可以用来实施本申请的实施例的示例电子设备的示意性框图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
其中，在本申请的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本申请中涉及的第一、第二等各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请实施例的范围，也不表示先后顺序。
请参见图1，图1是本申请实施例提供的一种全功率型变流器风电机组拓扑结构的示意图，如图1所示，常规全功率型变流器风电机组靠近接入电网的网侧变流器为直流电压外环以及无功功率外环控制策略，靠近发电机的机侧变流器为有功功率外环以及无功功率外环控制器。
请参见图2，图2是本申请实施例提供的一种全功率型换流器风电机组的频率控制方法的示意图。如图2所示，该方法可以包括但不限于以下步骤：
步骤S201：获取风电机组中风机与发电机间的电流值和电压值，并获取机侧换流器的额定直流电压、实际直流电压、第一额定无功功率和第一实际无功功率，以及风电机组机侧锁相环的第一相角。
举例而言，基于预先设置的多种传感器，获取风电机组中风机与发电机间的电流值和电压值，并获取机侧换流器的额定直流电压、实际直流电压、第一额定无功功率和第一实际无功功率，以及风电机组机侧锁相环的第一相角。
步骤S202：获取网侧换流器的目标有功功率、实际有功功率、第二额定无功功率、第二实际无功功率、并网点电流值和并网点电压值，并获取风电机组接入电网的额定频率和实际频率。
其中，在本申请的实施例中，目标有功功率可以是MPPT(Maximum Power PointTracking，最大功率点跟踪)控制下的最优功率。
举例而言，基于预先设置的多种传感器，取网侧换流器的目标有功功率、实际有功功率、第二额定无功功率、第二实际无功功率、并网点电流值和并网点电压值，并获取风电机组接入电网的额定频率和实际频率。
步骤S203：基于额定直流电压、实际直流电压、额定无功功率、实际无功功率、电流值和第一相角，获取机侧换流器的第一调制参考波。
需要说明的是，在本申请的实施例中，风电机组机侧换流器的控制器设计为直流电压与无功功率外环控制，从而可以基于额定直流电压、实际直流电压、额定无功功率、实际无功功率获取控制器的参考值，从而基于该参考值、电流值和第一相角，获取机侧换流器的第一调制参考波。
步骤S204：基于额定频率、实际频率、目标有功功率、实际有功功率、第二额定无功功率、第二实际无功功率、并网点电流值和并网点电压值，获取网侧换流器的第二调制参考波。
举例而言，基于额定频率、实际频率、目标有功功率、实际有功功率、第二额定无功功率、第二实际无功功率、并网点电流值和并网点电压值，获取网侧变流器电流内环参考值，从而基于该电流内环参考值和上述数据，获取网侧换流器的第二调制参考波。
步骤S205：基于第一调制参考波对机侧换流器进行频率控制，并基于第二调制参考波对网侧换流器进行频率控制。
举例而言，将第一调制参考波发送至机侧换流器，使机侧换流器基于第一调制参考波进行频率控制，并将第二调制参考波发送至网侧换流器，使网侧换流器基于第二调制参考波进行频率控制。
通过实施本申请实施例，可以基于获取的多种数据，分别获取机侧换流器的第一调制参考波和网侧换流器的第二调制参考波，从而基于第一调制参考波对机侧换流器进行频率控制，并基于第二调制参考波对网侧换流器进行频率控制，以动态调节风电机组局部稳定性区域，提升局部稳定性，从而提高风电机组的提供惯性支撑的能力。
在本申请实施例的一种实现方式中，可以基于额定直流电压、实际直流电压、额定无功功率和实际无功功率，获取机侧换流器的第一电流内环参考值，并基于第一电流内环参考值、第一相角和第一电流内环参考值，获取第一调制参考波。作为一种示例，请参见图3，图3是本申请实施例提供的另一种全功率型换流器风电机组的频率控制方法的示意图。如图3所示，该方法可以包括但不限于以下步骤：
步骤S301：获取风电机组中风机与发电机间的电流值和电压值，并获取机侧换流器的额定直流电压、实际直流电压、第一额定无功功率和第一实际无功功率，以及风电机组机侧锁相环的第一相角。
在本申请的实施例中，步骤S301可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实现，本申请实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
步骤S302：获取网侧换流器的目标有功功率、实际有功功率、第二额定无功功率、第二实际无功功率、并网点电流值和并网点电压值，并获取风电机组接入电网的额定频率和实际频率。
在本申请的实施例中，步骤S302可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实现，本申请实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
步骤S303：基于额定直流电压、实际直流电压、额定无功功率和实际无功功率，获取机侧换流器的第一电流内环参考值。
举例而言，将额定直流电压、实际直流电压、额定无功功率和实际无功功率输入PI(proportional integral，比例积分)控制器，获取机侧换流器的第一电流内环参考值。
在一种可选地实现方式中，第一电流内环参考值包括第一电流内环参考值直轴分量和第一电流内环参考值交轴分量，第一电流内环参考值的计算公式表示如下：
Idref＝PI(Udcref-Udc)
Iqref＝PI(Qref-Q)
其中，Idref为第一电流内环参考值直轴分量，PI为比例积分控制器，Udcref为额定直流电压，Udc为实际直流电压，Iqref为第一电流内环参考值交轴分量，Qref为第一额定无功功率，Q为第一实际无功功率。
步骤S304：基于电流值、第一相角和第一电流内环参考值，获取第一调制参考波。
在一种可选地实现方式中，基于电流值、第一相角和第一电流内环参考值，获取第一调制参考波，包括：将电流值和第一相角进行派克变换，获得电流直轴分量和电流交轴分量；将电流直轴分量和第一电流内环参考值直轴分量输入比例积分控制器获得第一控制器输出；将电流交轴分量和第一电流内环参考值交轴分量输入比例积分控制器获得第二控制器输出；基于电流直轴分量获得第一感抗；基于电流交轴分量获得第二感抗；基于电压值，获取电压直轴分量和电压交轴分量；基于第一控制器输出、第二感抗和电压直轴分量，获取第一调制参考波直轴分量；基于第二控制器输出、第一感抗和电压交轴分量，获取第一调制参考波交轴分量；基于第一调制参考波直轴分量、第一调制参考波交轴分量和第一相角进行派克逆变换，获得第一调制参考波。
作为一种示例，请参见图4，图4是本申请实施例提供的一种电流内环控制器的结构示意图。其中，IABC为电流值，θ为第一相角，Idref为第一电流内环参考值直轴分量，Iqref为第一电流内环参考值交轴分量，abc/dq代表派克变换，即将IABC三相电流投影到随着转子旋转的直轴(d轴)和交轴(q轴)与垂直于dq平面的零轴(0轴)上。Id为IABC的电流直轴分量，Iq为IABC的电流交轴分量，PI为比例积分控制器，Vd为风电机组中风机与发电机间的电压值的电压直轴分量，Vq为风电机组中风机与发电机间的电压值的电压交轴分量，dq/abc代表派克逆变换，最终得到的VcAref、VcBref和VcCref即为第一调制参考波。
步骤S305：基于额定频率、实际频率、目标有功功率，实际有功功率，第二额定无功功率、第二实际无功功率、并网点电流值和并网点电压值，获取网侧换流器的第二调制参考波。
在本申请的实施例中，步骤S305可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实现，本申请实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
步骤S306：基于第一调制参考波对机侧换流器进行频率控制，并基于第二调制参考波对网侧换流器进行频率控制。
在本申请的实施例中，步骤S306可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实现，本申请实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
通过实施本申请实施例，可以基于额定直流电压、实际直流电压、额定无功功率和实际无功功率，获取机侧换流器的第一电流内环参考值，并基于第一电流内环参考值、第一相角和第一电流内环参考值，获取机侧换流器的第一调制参考波，并基于相应数据获取网侧换流器的第二调制参考波，从而基于第一调制参考波对机侧换流器进行频率控制，并基于第二调制参考波对网侧换流器进行频率控制，以动态调节风电机组局部稳定性区域，提升局部稳定性，从而提高风电机组的提供惯性支撑的能力。
在本申请实施例的一种实现方式中，可以基于额定频率、实际频率、目标有功功率、实际有功功率、第二额定无功功率、第二实际无功功率，获取风电机组的并网点的参考电压幅值和第二相角，并基于并网点电压值、幅值和第二相角，获取网侧换流器的第二电流内环参考值，从而根据内环控制环节得到网侧换流器的第二调制参考波。作为一种示例，请参见图5，图5是本申请实施例提供的又一种全功率型换流器风电机组的频率控制方法的示意图。如图5所示，该方法可以包括但不限于以下步骤：
步骤S501：获取风电机组中风机与发电机间的电流值和电压值，并获取机侧换流器的额定直流电压、实际直流电压、第一额定无功功率和第一实际无功功率，以及风电机组机侧锁相环的第一相角。
在本申请的实施例中，步骤S501可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实现，本申请实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
步骤S502：获取网侧换流器的目标有功功率、实际有功功率、第二额定无功功率、第二实际无功功率、并网点电流值和并网点电压值，并获取风电机组接入电网的额定频率和实际频率。
在本申请的实施例中，步骤S502可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实现，本申请实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
步骤S503：基于额定直流电压、实际直流电压、额定无功功率、实际无功功率、电流值和第一相角，获取机侧换流器的第一调制参考波。
在本申请的实施例中，步骤S503可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实现，本申请实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
步骤S504：基于额定频率、实际频率、目标有功功率、实际有功功率、第二额定无功功率、第二实际无功功率，获取风电机组的并网点的参考电压幅值和第二相角。
在一种可选地实现方式中，上述幅值和第二相角的计算公式为：
其中，θ为第二相角，ωref为额定频率，ω为实际频率，t为，Jp、Dp、JQ和DQ为预设系统参数，Pref为目标有功功率，P为实际有功功率，Qref为第二额定无功功率，Q为第二实际无功功率。
步骤S505：基于并网点电压值、幅值和第二相角，获取网侧换流器的第二电流内环参考值。
举例而言，将并网点电压值、幅值和第二相角输入比例积分控制器，获取网侧换流器的第二电流内环参考值。
在一种可选地实现方式中，上述第二电流内环参考值包括第二电流内环参考值直轴分量和第二电流内环参考值交轴分量，基于并网点电压值、幅值和第二相角，获取网侧换流器的第二电流内环参考值，包括：将并网点电压值和第二相角进行派克变换，获取第一直轴电压分量和第一交轴电压分量；基于幅值和第二相角，获取第二直轴电压分量和第二交轴电压分量；将第一直轴电压分量和第二直轴电压分量输入比例积分控制器，获得第二电流内环参考值直轴分量；将第一交轴电压分量和第二交轴电压分量输入比例积分控制器，获得第二电流内环参考值交轴分量。
作为一种示例，请参见图6，图6是本申请实施例提供的一种获取第二电流内环参考值的流程示意图。其中，VABC为并网点电压值，θ为第二相角，abc/dq代表派克变换，Vd为并网点电压的第一直轴电压分量，Vq并网点电压的第一交轴电压分量，Vdref为基于幅值和第二相角计算得到的第二直轴电压分量，Vqref为基于幅值和第二相角计算得到的第二交轴电压分量，PI为比例积分控制器，Idref为第二电流内环参考值直轴分量，Iqref为第二电流内环参考值交轴分量。
步骤S506：基于并网点电流值、并网点电压值、第二电流内环参考值和第二相角，获取第二调制参考波。
在一种可选地实现方式中，基于并网点电流值、并网点电压值、第二电流内环参考值和第二相角，获取网侧换流器的第二调制参考波，包括：将并网点电流值和第二相角进行派克变换，获得并网点电流直轴分量和并网点电流交轴分量；将并网点电流直轴分量和第二电流内环参考值直轴分量输入比例积分控制器获得第三控制器输出；将并网点电流交轴分量和第二电流内环参考值交轴分量输入比例积分控制器获得第四控制器输出；基于并网点电流直轴分量获得第三感抗；基于并网点电流交轴分量获得第四感抗；基于并网点电压值，获取并网点电压直轴分量和并网点电压交轴分量；基于第三控制器输出、第四感抗和并网点电压直轴分量，获取第二调制参考波直轴分量；基于第四控制器输出、第三感抗和并网点电压交轴分量，获取第二调制参考波交轴分量；基于第二调制参考波直轴分量、第二调制参考波交轴分量和第二相角进行派克逆变换，获得第二调制参考波。
作为一种示例，请参见图7，图7是本申请实施例提供的另一种电流内环控制器的结构示意图。其中，IABC为并网点电流值，θ为第二相角，Idref为第二电流内环参考值直轴分量，Iqref为第二电流内环参考值交轴分量，abc/dq代表派克变换。Id为IABC的电流直轴分量，Iq为IABC的电流交轴分量，PI为比例积分控制器，Vd为并网点电压值的电压直轴分量，Vq为并网点电压值的电压交轴分量，dq/abc代表派克逆变换，最终得到的VcAref、VcBref和VcCref即为第二调制参考波。
步骤S507：基于第一调制参考波对机侧换流器进行频率控制，并基于第二调制参考波对网侧换流器进行频率控制。
在本申请的实施例中，步骤S507可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实现，本申请实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
通过实施本申请实施例，可以基于获取的多种数据，分别获取机侧换流器的第一调制参考波和网侧换流器的第二调制参考波，从而基于第一调制参考波对机侧换流器进行频率控制，并基于第二调制参考波对网侧换流器进行频率控制，以动态调节风电机组局部稳定性区域，提升局部稳定性，从而提高风电机组的提供惯性支撑的能力。
在本申请的一种实现方式中，当风电机组的接入系统受扰动出现频率波动时，可以获取第三电流内环参考值；并基于并网点电流值、第三电流内环参考值和相角，获取风电机组的网侧换流器的第三调制参考波，以对网侧换流器进行频率控制。作为一种示例，请参见图8，图8是本申请实施例提供的又一种全功率型换流器风电机组的频率控制方法的示意图。如图8所示，该方法可以包括但不限于以下步骤：
步骤S801：获取风电机组中风机与发电机间的电流值和电压值，并获取机侧换流器的额定直流电压、实际直流电压、第一额定无功功率和第一实际无功功率，以及风电机组机侧锁相环的第一相角。
在本申请的实施例中，步骤S801可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实现，本申请实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
步骤S802：获取网侧换流器的目标有功功率、实际有功功率、第二额定无功功率、第二实际无功功率、并网点电流值和并网点电压值，并获取风电机组接入电网的额定频率和实际频率。
在本申请的实施例中，步骤S802可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实现，本申请实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
步骤S803：基于额定直流电压、实际直流电压、额定无功功率、实际无功功率、电流值和第一相角，获取机侧换流器的第一调制参考波。
在本申请的实施例中，步骤S803可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实现，本申请实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
步骤S804：基于额定频率、实际频率、目标有功功率、实际有功功率、第二额定无功功率、第二实际无功功率、并网点电流值和并网点电压值，获取网侧换流器的第二调制参考波。
在本申请的实施例中，步骤S804可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实现，本申请实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
步骤S805：基于第一调制参考波对机侧换流器进行频率控制，并基于第二调制参考波对网侧换流器进行频率控制。
在本申请的实施例中，步骤S805可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实现，本申请实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
步骤S806：响应于风电机组发生频率波动，获取风电机组中定子的实际转速、目标转速、额定转速最低值和最大可调节功率。
其中，在本申请的实施例中，上述风电机组为处于构网型控制策略下的风电机组。
可以理解的是，风电机组运行在稳定的额定频率时，网侧变流器实际输出功率等于MPPT控制下的最优功率。但是当风电机组受扰动出现频率波动时，网侧变流器实际输出功率也会发生变化。以频率出现降低需要提升网侧变流器输出功率为例，这时候网侧变流器的实际输出功P会提升，直至达到一个稳定的第一功率值，第一功率值升高意味着风电机组中风力机实际输出的功率大于风机捕获的机械功率，这部分功率的差值来源于发电机转子的动能，导致的结果是风力机转子转速下降。反之，若频率出现升高需要降低网侧变流器输出功率，网测变流器的实际输出功率会降低，直至达到一个稳定的第二功率值。第二功率值降低意味着风力机实际输出的功率小于风机捕获的机械功率，这部分功率的差值会增加发电机转子的动能，导致的结果是风力机转子转速上升。对于风电机组而言，其转子的转速既不能太高也不能太低。
步骤S807：基于实际有功功率和目标有功功率获取功率差。
作为一种示例，功率差的计算公式可表示如下：
ΔP＝P-Pref
其中，ΔP为功率差，P为实际有功功率，Pref为目标有功功率。
需要说明的是，在本申请的实施例中，目标有功功率可以为MPPT控制下的最优功率。
步骤S808：基于实际转速、目标转速和额定转速最低值，获取计算参数值。
在一种可选地实现方式中，上述计算参数值的计算公式表示如下：
其中，kup为计算参数值，ω为实际转速、ωopt为目标转速，ωmin为额定转速最低值。
步骤S809：响应于功率差的绝对值大于计算参数值和最大可调节功率的乘积，基于目标有功功率、实际有功功率、第二额定无功功率和第二实际无功功率，获取第三电流内环参考值。
作为一种示例，响应于功率差的绝对值大于计算参数值和最大可调节功率的乘积(即ΔP＞kup*ΔPmax，其中，ΔP为功率差，kup为计算参数值，ΔPmax为最大可调节功率)，将目标有功功率、实际有功功率、第二额定无功功率和第二实际无功功率输入比例积分控制器，获取第三电流内环参考值。
作为另一种示例，响应于功率差的相反数大于计算参数值和最大可调节功率的乘积(即-ΔP＞kup*ΔPmax，其中，ΔP为功率差，kup为计算参数值，ΔPmax为最大可调节功率)，将目标有功功率、实际有功功率、第二额定无功功率和第二实际无功功率输入比例积分控制器，获取第三电流内环参考值。
在一种可选地实现方式中，上述第三电流内环参考值包括第三电流内环参考值直轴分量和第三电流内环参考值交轴分量，第三电流内环参考值的计算公式为：
Id2ref＝PI(Pref-P)
Iq2ref＝PI(Qref-Q)
其中，Id2ref为第三电流内环参考值的直轴分量，PI为比例积分控制器，Pref为目标有功功率，P为实际有功功率，Iq2ref为第三电流内环参考值交轴分量，Qref为第二额定无功功率，Q为第二实际无功功率。
步骤S8010：基于并网点电流值、并网点电压值、第三电流内环参考值和第二相角，获取风电机组的网侧换流器的第三调制参考波。
在本申请的实施例中，步骤S8010的具体实现方式可以与步骤S506相同。即将第三内环参考值代替第二电流内环参考值，采用相同的方法步骤生成第三调制参考波。
步骤S8011：基于第三调制参考波对网侧换流器进行频率控制。
举例而言，将第三调制参考波发送至网侧换流器，使网侧换流器基于第三调制参考波进行频率控制。
通过实施本申请实施例，可以在风电机组发生频率波动时，获取第三电流内环参考值，并基于并网点电流值、第三电流内环参考值和相角，获取风电机组的网侧换流器的第三调制参考波，以对网侧换流器进行频率控制。以动态调节风电机组局部稳定性区域，提升局部稳定性，从而提高风电机组的提供惯性支撑的能力。
请参见图9，图9是本申请实施例提供的一种全功率型换流器风电机组的频率控制装置的示意图，该风电机组包括机侧换流器和网侧换流器。如图9所示，该装置900包括：第一获取模块901，用于获取风电机组中风机与发电机间的电流值和电压值，并获取机侧换流器的额定直流电压、实际直流电压、第一额定无功功率和第一实际无功功率，以及风电机组机侧锁相环的第一相角；第二获取模块902，用于获取网侧换流器的目标有功功率、实际有功功率、第二额定无功功率、第二实际无功功率、并网点电流值和并网点电压值，并获取风电机组接入电网的额定频率和实际频率；第一处理模块903，用于基于额定直流电压、实际直流电压、额定无功功率、实际无功功率、电流值和第一相角，获取机侧换流器的第一调制参考波；第二处理模块904，用于基于额定频率、实际频率、目标有功功率，实际有功功率，第二额定无功功率、第二实际无功功率、并网点电流值和并网点电压值，获取网侧换流器的第二调制参考波；控制模块905，用于基于第一调制参考波对机侧换流器进行频率控制，并基于第二调制参考波对网侧换流器进行频率控制。
在一种实现方式中，第一处理模块903具体用于：基于额定直流电压、实际直流电压、额定无功功率和实际无功功率，获取机侧换流器的第一电流内环参考值；基于电流值、第一相角和第一电流内环参考值，获取第一调制参考波。
在一种可选地实现方式中，第一电流内环参考值包括第一电流内环参考值直轴分量和第一电流内环参考值交轴分量，第一电流内环参考值的计算公式表示如下：
Idref＝PI(Udcref-Udc)
Iqref＝PI(Qref-Q)
其中，Idref为第一电流内环参考值直轴分量，PI为比例积分控制器，Udcref为额定直流电压，Udc为实际直流电压，Iqref为第一电流内环参考值交轴分量，Qref为第一额定无功功率，Q为第一实际无功功率。
在一种可选地实现方式中，第一处理模块903具体用于：将电流值和第一相角进行派克变换，获得电流直轴分量和电流交轴分量；将电流直轴分量和第一电流内环参考值直轴分量输入比例积分控制器获得第一控制器输出；将电流交轴分量和第一电流内环参考值交轴分量输入比例积分控制器获得第二控制器输出；基于电流直轴分量获得第一感抗；基于电流交轴分量获得第二感抗；基于电压值，获取电压直轴分量和电压交轴分量；基于第一控制器输出、第二感抗和电压直轴分量，获取第一调制参考波直轴分量；基于第二控制器输出、第一感抗和电压交轴分量，获取第一调制参考波交轴分量；基于第一调制参考波直轴分量、第一调制参考波交轴分量和第一相角进行派克逆变换，获得第一调制参考波。
在一种可选地实现方式中，第二处理模块904具体用于：基于额定频率、实际频率、目标有功功率，实际有功功率，第二额定无功功率、第二实际无功功率，获取风电机组的并网点的参考电压幅值和第二相角；基于并网点电压值、幅值和第二相角，获取网侧换流器的第二电流内环参考值；基于并网点电流值、并网点电压值、第二电流内环参考值和第二相角，获取第二调制参考波。
在一种可选地实现方式中，其特征在于，幅值和第二相角的计算公式为：
其中，θ为第二相角，ωref为额定频率，ω为实际频率，t为，Jp、Dp、JQ和DQ为预设系统参数，Pref为目标有功功率，P为实际有功功率，Qref为第二额定无功功率，Q为第二实际无功功率。
在一种实现方式中，第二电流内环参考值包括第二电流内环参考值直轴分量和第二电流内环参考值交轴分量，第二处理模块904具体用于：将并网点电压值和第二相角进行派克变换，获取第一直轴电压分量和第一交轴电压分量；基于幅值和第二相角，获取第二直轴电压分量和第二交轴电压分量；将第一直轴电压分量和第二直轴电压分量输入比例积分控制器，获得第二电流内环参考值直轴分量；将第一交轴电压分量和第二交轴电压分量输入比例积分控制器，获得第二电流内环参考值交轴分量。
在一种可选地实现方式中，第二处理模块904具体用于：将并网点电流值和第二相角进行派克变换，获得并网点电流直轴分量和并网点电流交轴分量；将并网点电流直轴分量和第二电流内环参考值直轴分量输入比例积分控制器获得第三控制器输出；将并网点电流交轴分量和第二电流内环参考值交轴分量输入比例积分控制器获得第四控制器输出；基于并网点电流直轴分量获得第三感抗；基于并网点电流交轴分量获得第四感抗；基于并网点电压值，获取并网点电压直轴分量和并网点电压交轴分量；基于第三控制器输出、第四感抗和并网点电压直轴分量，获取第二调制参考波直轴分量；基于第四控制器输出、第三感抗和并网点电压交轴分量，获取第二调制参考波交轴分量；基于第二调制参考波直轴分量、第二调制参考波交轴分量和第二相角进行派克逆变换，获得第二调制参考波。
作为一种示例，请参见图10，图10为本申请实施例提供的另一种全功率型换流器风电机组的频率控制装置的示意图。如图10所示，该装置1000包括：第三获取模块1006，用于响应于风电机组发生频率波动，获取风电机组中定子的实际转速、目标转速、额定转速最低值和最大可调节功率；第四获取模块1007，用于基于实际有功功率和目标有功功率获取功率差；第三处理模块1008，用于基于实际转速、目标转速和额定转速最低值，获取计算参数值；第四处理模块1009，用于响应于功率差的绝对值大于计算参数值和最大可调节功率的乘积，基于目标有功功率、实际有功功率、第二额定无功功率和第二实际无功功率，获取第三电流内环参考值；第五处理模块1010，用于基于并网点电流值、并网点电压值、第三电流内环参考值和第二相角，获取风电机组的网侧换流器的第三调制参考波；第二控制模块1011，用于基于第三调制参考波对网侧换流器进行频率控制。
其中，图10中的模块1001～1005与图9中的模块901～905具有相同的结构和功能。
在一种可选地实现方式中，其特征在于，所述计算参数值的计算公式表示如下：
其中，kup为所述计算参数值，ω为所述实际转速、ωopt为所述目标转速，ωmin为所述额定转速最低值。
在一种可选地实现方式中，所述第三电流内环参考值包括第三电流内环参考值直轴分量和第三电流内环参考值交轴分量，所述第三电流内环参考值的计算公式为：
Id2ref＝PI(Pref-P)
Iq2ref＝PI(Qref-Q)
其中，Id2ref为所述第三电流内环参考值的直轴分量，PI为比例积分控制器，Pref为所述目标有功功率，P为所述实际有功功率，Iq2ref为所述第三电流内环参考值交轴分量，Qref为所述第二额定无功功率，Q为所述第二实际无功功率。
通过本申请实施例的装置，可以基于获取的多种数据，分别获取机侧换流器的第一调制参考波和网侧换流器的第二调制参考波，从而基于第一调制参考波对机侧换流器进行频率控制，并基于第二调制参考波对网侧换流器进行频率控制，以动态调节风电机组局部稳定性区域，提升局部稳定性，从而提高风电机组的提供惯性支撑的能力。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
基于本申请的实施例，本申请还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行前述任一实施例的全功率型换流器风电机组的频率控制方法。
通过本申请实施例的装置，可以基于当前时间点之前的多个预定时间点电网下发的目标能量值来获取当前时间点的目标能量预测值，并基于多个风力发电机在多个第一时间点的多个输出功率值获取分配权重特征向量，从而获取每个风力发电机的并网目标输出值，以对当前时间点下的各个风力发电机的并网分配控制，以提高风力发电机并网分配控制的准确性，从而在并网时充分地利用各个风力发电机的发电性能，减小并网的波动。
基于本申请的实施例，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其中，计算机指令用于使计算机执行根据本申请实施例提供的前述任一实施例的全功率型换流器风电机组的频率控制方法。
请参见图11，如图11所示，为可以用来实施本申请的实施例的示例电子设备的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本申请的实现。
如图11所示，设备1100包括计算单元1101，其可以根据存储在只读存储器(Read-Only Memory，ROM)1102中的计算机程序或者从存储单元1108加载到随机访问存储器(Random Access Memory，RAM)1103中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM1103中，还可存储设备1100操作所需的各种程序和数据。计算单元1101、ROM 1102以及RAM1103通过总线1104彼此相连。输入/输出(Input/Output，I/O)接口1105也连接至总线1104。
设备1100中的多个部件连接至I/O接口1105，包括：输入单元1106，例如键盘、鼠标等；输出单元1107，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元1108，例如磁盘、光盘等；以及通信单元1109，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元1109允许设备1100通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
计算单元1101可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元1101的一些示例包括但不限于中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)、图形处理单元(Graphics Processing Unit，GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(Digital Signal Process，DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元1101执行上文所描述的各个方法和处理，例如全功率型换流器风电机组的频率控制方法。例如，在一些实施例中，全功率型换流器风电机组的频率控制方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元1108。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM1102和/或通信单元1109而被载入和/或安装到设备1100上。当计算机程序加载到RAM1103并由计算单元1101执行时，可以执行上文描述的全功率型换流器风电机组的频率控制方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元1101可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行全功率型换流器风电机组的频率控制方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、专用标准产品(ApplicationSpecific Standard Parts，ASSP)、芯片上系统的系统(System On Chip，SOC)、负载可编程逻辑设备(ComplexProgrammable Logic Device，CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本申请的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本申请的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器((Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)或者LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入、或者触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(Local Area Network，LAN)、广域网(Wide Area Network，WAN)、互联网和区块链网络。
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS(VirtualPrivate Server，虚拟专用服务器)服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。服务器也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本申请的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。
Claims (13)
1.一种全功率型换流器风电机组的频率控制方法，其特征在于，所述风电机组包括机侧换流器和网侧换流器，所述方法包括：
获取所述风电机组中风机与发电机间的电流值和电压值，并获取所述机侧换流器的额定直流电压、实际直流电压、第一额定无功功率和第一实际无功功率，以及所述风电机组机侧锁相环的第一相角；
获取所述网侧换流器的目标有功功率、实际有功功率、第二额定无功功率、第二实际无功功率、并网点电流值和并网点电压值，并获取所述风电机组接入电网的额定频率和实际频率；
基于所述额定直流电压、所述实际直流电压、所述第一额定无功功率、所述第一实际无功功率、所述电流值和所述第一相角，获取所述机侧换流器的第一调制参考波；
基于所述额定频率、所述实际频率、所述目标有功功率，所述实际有功功率，所述第二额定无功功率、所述第二实际无功功率、所述并网点电流值和所述并网点电压值，获取所述网侧换流器的第二调制参考波；
基于所述第一调制参考波对所述机侧换流器进行频率控制，并基于所述第二调制参考波对所述网侧换流器进行频率控制；
所述方法还包括：
响应于所述风电机组发生频率波动，获取所述风电机组中定子的实际转速、目标转速、额定转速最低值和最大可调节功率；
基于所述实际有功功率和所述目标有功功率获取功率差；
基于所述实际转速、所述目标转速和所述额定转速最低值，获取计算参数值；
响应于所述功率差的绝对值大于所述计算参数值和所述最大可调节功率的乘积，基于所述目标有功功率、所述实际有功功率、所述第二额定无功功率和所述第二实际无功功率，获取第三电流内环参考值；
基于所述并网点电流值、所述并网点电压值、所述第三电流内环参考值和并网点第二相角，获取所述风电机组的网侧换流器的第三调制参考波；
基于所述第三调制参考波对所述网侧换流器进行频率控制。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述额定直流电压、所述实际直流电压、所述额定无功功率、所述实际无功功率、所述电流值和所述第一相角，获取所述机侧换流器的第一调制参考波，包括：
基于所述额定直流电压、所述实际直流电压、所述额定无功功率和所述实际无功功率，获取所述机侧换流器的第一电流内环参考值；
基于所述电流值、所述第一相角和所述第一电流内环参考值，获取所述第一调制参考波。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一电流内环参考值包括第一电流内环参考值直轴分量和第一电流内环参考值交轴分量，所述第一电流内环参考值的计算公式表示如下：
其中，为所述第一电流内环参考值直轴分量，为比例积分控制器，为所述额定直流电压，为所述实际直流电压，为所述第一电流内环参考值交轴分量，为所述第一额定无功功率，为所述第一实际无功功率。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述电流值、所述第一相角和所述第一电流内环参考值，获取所述第一调制参考波，包括：
将所述电流值和所述第一相角进行派克变换，获得电流直轴分量和电流交轴分量；
将所述电流直轴分量和所述第一电流内环参考值直轴分量输入比例积分控制器获得第一控制器输出；
将所述电流交轴分量和所述第一电流内环参考值交轴分量输入比例积分控制器获得第二控制器输出；
基于所述电流直轴分量获得第一感抗；
基于所述电流交轴分量获得第二感抗；
基于所述电压值，获取电压直轴分量和电压交轴分量；
基于所述第一控制器输出、所述第二感抗和所述电压直轴分量，获取第一调制参考波直轴分量；
基于所述第二控制器输出、所述第一感抗和所述电压交轴分量，获取第一调制参考波交轴分量；
基于所述第一调制参考波直轴分量、所述第一调制参考波交轴分量和所述第一相角进行派克逆变换，获得所述第一调制参考波。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述额定频率、所述实际频率、所述目标有功功率，所述实际有功功率，所述第二额定无功功率、所述第二实际无功功率、所述并网点电流值和所述并网点电压值，获取所述网侧换流器的第二调制参考波，包括：
基于所述额定频率、所述实际频率、所述目标有功功率，所述实际有功功率，所述第二额定无功功率、所述第二实际无功功率，获取所述风电机组的并网点的参考电压幅值和第二相角；
基于所述并网点电压值、所述幅值和所述第二相角，获取所述网侧换流器的第二电流内环参考值；
基于所述并网点电流值、所述并网点电压值、所述第二电流内环参考值和所述第二相角，获取所述第二调制参考波。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述幅值和所述第二相角的计算公式为：
其中，为所述第二相角，为所述额定频率，为所述实际频率，为，、、和为预设系统参数，为所述目标有功功率，为所述实际有功功率，为所述第二额定无功功率，为所述第二实际无功功率，为所述幅值。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二电流内环参考值包括第二电流内环参考值直轴分量和第二电流内环参考值交轴分量，所述基于所述并网点电压值、所述幅值和所述第二相角，获取所述网侧换流器的第二电流内环参考值，包括：
将所述并网点电压值和所述第二相角进行派克变换，获取第一直轴电压分量和第一交轴电压分量；
基于所述幅值和所述第二相角，获取第二直轴电压分量和第二交轴电压分量；
将所述第一直轴电压分量和所述第二直轴电压分量输入比例积分控制器，获得所述第二电流内环参考值直轴分量；
将所述第一交轴电压分量和所述第二交轴电压分量输入比例积分控制器，获得所述第二电流内环参考值交轴分量。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述并网点电流值、所述并网点电压值、所述第二电流内环参考值和所述第二相角，获取所述网侧换流器的第二调制参考波，包括：
将所述并网点电流值和所述第二相角进行派克变换，获得并网点电流直轴分量和并网点电流交轴分量；
将所述并网点电流直轴分量和所述第二电流内环参考值直轴分量输入比例积分控制器获得第三控制器输出；
将所述并网点电流交轴分量和所述第二电流内环参考值交轴分量输入比例积分控制器获得第四控制器输出；
基于所述并网点电流直轴分量获得第三感抗；
基于所述并网点电流交轴分量获得第四感抗；
基于所述并网点电压值，获取并网点电压直轴分量和并网点电压交轴分量；
基于所述第三控制器输出、所述第四感抗和所述并网点电压直轴分量，获取第二调制参考波直轴分量；
基于所述第四控制器输出、所述第三感抗和所述并网点电压交轴分量，获取第二调制参考波交轴分量；
基于所述第二调制参考波直轴分量、所述第二调制参考波交轴分量和所述第二相角进行派克逆变换，获得所述第二调制参考波。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算参数值的计算公式表示如下：
其中，为所述计算参数值，为所述实际转速、为所述目标转速，为所述额定转速最低值。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三电流内环参考值包括第三电流内环参考值直轴分量和第三电流内环参考值交轴分量，所述第三电流内环参考值的计算公式为：
其中，为所述第三电流内环参考值的直轴分量，为比例积分控制器，为所述目标有功功率，为所述实际有功功率，为所述第三电流内环参考值交轴分量，为所述第二额定无功功率，为所述第二实际无功功率。
11.一种全功率型换流器风电机组的频率控制装置，其特征在于，所述风电机组包括机侧换流器和网侧换流器，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取所述风电机组中风机与发电机间的电流值和电压值，并获取所述机侧换流器的额定直流电压、实际直流电压、第一额定无功功率和第一实际无功功率，以及所述风电机组机侧锁相环的第一相角；
第二获取模块，用于获取所述网侧换流器的目标有功功率、实际有功功率、第二额定无功功率、第二实际无功功率、并网点电流值和并网点电压值，并获取所述风电机组接入电网的额定频率和实际频率；
第一处理模块，用于基于所述额定直流电压、所述实际直流电压、所述第一额定无功功率、所述第一实际无功功率、所述电流值和所述第一相角，获取所述机侧换流器的第一调制参考波；
第二处理模块，用于基于所述额定频率、所述实际频率、所述目标有功功率，所述实际有功功率，所述第二额定无功功率、所述第二实际无功功率、所述并网点电流值和所述并网点电压值，获取所述网侧换流器的第二调制参考波；
控制模块，用于基于所述第一调制参考波对所述机侧换流器进行频率控制，并基于所述第二调制参考波对所述网侧换流器进行频率控制；
还包括：
响应于所述风电机组发生频率波动，获取所述风电机组中定子的实际转速、目标转速、额定转速最低值和最大可调节功率；
基于所述实际有功功率和所述目标有功功率获取功率差；
基于所述实际转速、所述目标转速和所述额定转速最低值，获取计算参数值；
响应于所述功率差的绝对值大于所述计算参数值和所述最大可调节功率的乘积，基于所述目标有功功率、所述实际有功功率、所述第二额定无功功率和所述第二实际无功功率，获取第三电流内环参考值；
基于所述并网点电流值、所述并网点电压值、所述第三电流内环参考值和并网点第二相角，获取所述风电机组的网侧换流器的第三调制参考波；
基于所述第三调制参考波对所述网侧换流器进行频率控制。
12.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；
以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至10中任一项所述的全功率型换流器风电机组的频率控制方法。
13.一种计算机可读存储介质，用于存储有指令，其特征在于，当所述指令被执行时，使如权利要求1至10中任一项所述的方法被实现。
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