一種基于pir控制器的直驅(qū)風電變流器不對稱運行方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用PIR控制器抑制輸出功率或直流母線電壓波動的直驅(qū)型風電變流器網(wǎng)側控制策略。檢測并轉(zhuǎn)換并網(wǎng)點的三相電壓、電流；檢測直流電壓量，計算得直流電流給定值，進一步得到直流側有功功率平均值；根據(jù)現(xiàn)場要求選擇合適的控制目標，計算旋轉(zhuǎn)坐標系下電流給定值；將轉(zhuǎn)換到正序旋轉(zhuǎn)坐標系下的負序電流與正序電流相加得到d、q軸的電流給定值，與電流實測量相減后經(jīng)PIR控制器得到旋轉(zhuǎn)坐標系下的電壓參考值；加上解耦補償電壓并轉(zhuǎn)換得到兩相靜止坐標系下的電壓信號，再經(jīng)過SVPWM調(diào)制產(chǎn)生控制網(wǎng)側變流器的開關信號。本發(fā)明可在不對系統(tǒng)硬件做大改動的前提下實現(xiàn)直驅(qū)型風電機組的不對稱運行，輸出平衡的有功功率或直流母線電壓。
【專利說明】—種基于PIR控制器的直驅(qū)風電變流器不對稱運行方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及直驅(qū)型發(fā)電機控制領域，尤其是一種基于PIR控制器的直驅(qū)型風力發(fā)電機網(wǎng)側變流器的控制運行方法。
【背景技術】
[0002]直驅(qū)式風電機組，去除了增速齒輪箱而直接驅(qū)動，具有可靠性高、維護費用低、發(fā)電效率高等優(yōu)點。直驅(qū)式風電機組采用全功率變流器，網(wǎng)側變流器連接到電網(wǎng)，因此電網(wǎng)電壓的不平衡將可能導致風機的電流的不平衡，以及輸出功率、轉(zhuǎn)矩的波動，嚴重情況下甚至會使風電機組不得不從電網(wǎng)中解列。
[0003]在我國現(xiàn)已頒布的風電場接入電網(wǎng)的技術規(guī)定中，明確強調(diào)風電場并網(wǎng)點的負序電壓不平衡度穩(wěn)態(tài)達2%，短時達4%情況下，風電機組需維持不脫網(wǎng)正常運行。為解決電網(wǎng)電壓不平衡情況下直驅(qū)型風電機組的有效控制，一種常見的控制策略是正、負序分離的雙dq、PI電流調(diào)節(jié)法，其基本思想是引入結構完全對稱的正、負序坐標系雙電流內(nèi)環(huán)，以實現(xiàn)對正序、負序電流的獨立控制。由于正、負序指令電流在各自的坐標系中均表現(xiàn)為直流分量，因此采用傳統(tǒng)的PI調(diào)節(jié)器即可實現(xiàn)網(wǎng)側正、負序電流的無靜差控制。但是，該方案需在電流環(huán)內(nèi)嵌入2階陷波器以分離出正負序分量，陷波器的引入會產(chǎn)生分解延時和誤差，且對傳統(tǒng)矢量控制系統(tǒng)的結構改動較大。。
[0004]故，需要一種新的技術方案以解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術中存在的問題，提供一種結構簡單、工作可靠的不平衡電網(wǎng)電壓下變流器的控制方法，該方法不需要正負序分解，且能夠?qū)崿F(xiàn)不同的控制目標。
[0006]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明基于PIR控制器的直驅(qū)風電變流器不對稱運行方法可采用如下技術方案:
[0007]一種基于PIR控制器的直驅(qū)風電變流器不對稱運行方法，包括如下步驟:
[0008](1)、檢測并網(wǎng)點的三相電壓Vab。，三相電流Iab。，用鎖相環(huán)得到角度Θ和旋轉(zhuǎn)角速度ω。經(jīng)park變換模塊得到同步旋轉(zhuǎn)坐標下d、q軸電壓Vgd、Vgq和電流Igd、Igq ；
[0009](2)、檢測直流電壓值，將此實際值Vd。與給定值Vdc*作差并經(jīng)過PI控制器后，得到直流電流的給定值，進一步得到直流側有功功率的平均值Pgtl ；
[0010](3)、根據(jù)不平衡電網(wǎng)下直驅(qū)風電機組的控制目標，經(jīng)計算可得到旋轉(zhuǎn)坐標系下電流的給定值
【權利要求】
1.一種基于PIR控制器的直驅(qū)風電變流器不對稱運行方法，其特征在于，包括如下步驟:(1)、檢測并網(wǎng)點的三相電壓Vab。，三相電流Iab。，用鎖相環(huán)得到角度Θ和旋轉(zhuǎn)角速度 ω。經(jīng)park變換模塊得到同步旋轉(zhuǎn)坐標下d、q軸電壓
2.如權利要求1所述的基于PIR控制器的直驅(qū)風電變流器不對稱運行方法，其特征在于，步驟(3)中所述的控制目標為保持網(wǎng)側輸出有功功率平衡，或者維持平衡的直流電壓， 使之無二次波動。
3.如權利要求1或2所述的基于PIR控制器的直驅(qū)風電變流器不對稱運行方法，其特征在于:在傳統(tǒng)的PI控制器上加入一個2倍頻的諧振調(diào)節(jié)器，使其在該頻率點上獲得有效的幅值和相位增益，實現(xiàn)了正負序電流的統(tǒng)一控制。
【文檔編號】H02J3/38GK103606948SQ201310471089
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年10月10日 優(yōu)先權日:2013年10月10日
【發(fā)明者】朱玲, 張侃, 陶婧嫻, 王長寶 申請人:國電南瑞科技股份有限公司