本公開涉及風(fēng)力發(fā)電，更具體地，涉及一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其mmc變流器控制方法。

背景技術(shù)：

1、在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，mmc變流器作為一種能量變換單元被廣泛應(yīng)用，相應(yīng)地，對(duì)mmc變流器的控制方法的要求也越來(lái)越高。

2、在相關(guān)的控制方法中，一般是基于mmc變流器的交流側(cè)的參量來(lái)進(jìn)行控制，例如可以采集mmc變流器的交流側(cè)的電流等，然而，在這樣的控制方法中，mmc變流器的直流側(cè)的電壓的變化范圍較窄，可能無(wú)法滿足對(duì)直流側(cè)電壓的要求，不利于提高控制方法的靈活性和普適性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有的mmc變流器直流側(cè)的電壓變化范圍較窄的問(wèn)題，本公開提供一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其mmc變流器控制方法。

2、本公開的第一方面提供一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的mmc變流器控制方法，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括多個(gè)串聯(lián)的mmc變流器，所述mmc變流器包括多個(gè)功率模塊，所述控制方法包括：確定所述mmc變流器交流側(cè)的第一電壓參考值；基于所述mmc變流器的直流側(cè)功率參考值、直流側(cè)電流和直流母線電壓反饋值，或者基于所述mmc變流器的模塊電壓給定值、模塊電壓反饋平均值和直流母線電壓反饋值，確定所述mmc變流器的直流電壓偏置；基于所述第一電壓參考值和所述直流電壓偏置，確定所述mmc變流器的第二電壓參考值；基于所述第二電壓參考值，控制所述mmc變流器的輸出電壓。

3、可選地，所述基于所述第一電壓參考值和所述直流電壓偏置，確定所述mmc變流器的第二電壓參考值的步驟包括：基于對(duì)所述mmc變流器的上橋臂電流、下橋臂電流和橋臂電流給定值，確定電壓修正量；基于所述第一電壓參考值、所述直流電壓偏置和所述電壓修正量，確定所述mmc變流器的第二電壓參考值。

4、可選地，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括多個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，所述mmc變流器作為第一mmc變流器設(shè)置在所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，所述第一mmc變流器的交流側(cè)端口連接到所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的交流母線，所述第一mmc變流器的直流側(cè)端口連接到所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的直流母線，所述第一mmc變流器包括多個(gè)功率模塊，其中，所述基于所述mmc變流器的模塊電壓給定值、模塊電壓反饋平均值和直流母線電壓反饋值，確定所述mmc變流器的直流電壓偏置的步驟包括：基于所述第一mmc變流器的第一模塊電壓給定值和所述第一mmc變流器的功率模塊的模塊電壓反饋平均值，通過(guò)比例積分計(jì)算確定所述第一mmc變流器的直流母線電壓參考值；基于所述第一mmc變流器的直流母線電壓反饋值和所述直流母線電壓參考值，確定所述第一mmc變流器的直流電壓偏置。

5、可選地，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括多個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，所述mmc變流器作為第一mmc變流器設(shè)置在所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，所述第一mmc變流器的交流側(cè)端口連接到所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的交流母線，所述第一mmc變流器的直流側(cè)端口連接到所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的直流母線，其中，所述基于所述mmc變流器的直流側(cè)功率參考值、直流側(cè)電流和直流母線電壓反饋值，確定所述mmc變流器的直流電壓偏置的步驟包括：基于所述第一mmc變流器的直流側(cè)功率參考值和所述第一mmc變流器的直流側(cè)電流，確定所述第一mmc變流器的直流母線電壓參考值；基于所述第一mmc變流器的直流母線電壓反饋值和所述直流母線電壓參考值，確定所述第一mmc變流器的直流電壓偏置。

6、可選地，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括輸電線路，所述多個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出的電能匯集到所述輸電線路，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括第二mmc變流器，所述第二mmc變流器的直流側(cè)端口連接到所述輸電線路，所述第二mmc變流器的交流側(cè)端口用于向電網(wǎng)輸出交流電，所述控制方法還包括：基于所述第二mmc變流器的直流母線電流給定值與直流母線電流反饋值，確定所述第二mmc變流器的直流電壓偏置。

7、可選地，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括依次連接的齒輪箱、發(fā)電機(jī)、變壓器以及所述mmc變流器。

8、本公開的第二方面提供一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括多個(gè)串聯(lián)的mmc變流器，所述mmc變流器包括多個(gè)功率模塊，每一個(gè)mmc變流器包括控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)用于：確定所述mmc變流器交流側(cè)的第一電壓參考值；基于所述變流器的直流側(cè)功率參考值、直流側(cè)電流和直流母線電壓反饋值，或者基于所述mmc變流器的模塊電壓給定值、模塊電壓反饋平均值和直流母線電壓反饋值，確定所述mmc變流器的直流電壓偏置；基于所述第一電壓參考值和所述直流電壓偏置，確定所述mmc變流器的第二電壓參考值；基于所述第二電壓參考值，控制所述mmc變流器的輸出電壓。

9、可選地，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)還包括：多個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和輸電線路，所述多個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組串聯(lián)連接在所述輸電線路的正極和負(fù)極之間，所述mmc變流器作為第一mmc變流器設(shè)置在所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，所述第一mmc變流器的交流側(cè)端口連接到所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的交流母線，所述第一mmc變流器的直流側(cè)端口連接到所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的直流母線。

10、可選地，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括第二mmc變流器，所述第二mmc變流器的直流側(cè)端口連接到所述輸電線路，所述第二mmc變流器的交流側(cè)端口用于向電網(wǎng)輸出交流電，所述第二mmc變流器包括控制器，用于基于所述第二mmc變流器的直流母線電流給定與直流母線電流反饋值，確定所述第二mmc變流器的直流電壓偏置。

11、可選地，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括依次連接的齒輪箱、發(fā)電機(jī)、變壓器以及所述mmc變流器。

12、可選地，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括多個(gè)變流器組，所述多個(gè)變流器組并聯(lián)連接在所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸電線路的正極和負(fù)極之間，每個(gè)變流器組包括所述多個(gè)串聯(lián)的mmc變流器。

13、本公開的第三方面提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備包括：至少一個(gè)處理器；至少一個(gè)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)器，其中，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令在被所述至少一個(gè)處理器運(yùn)行時(shí)，促使所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的mmc變流器控制方法。

14、可選地，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備設(shè)置在所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的mmc變流器中。

15、本公開的第四方面提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中的指令被至少一個(gè)處理器運(yùn)行時(shí)，促使所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的mmc變流器控制方法。

16、根據(jù)本公開的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其mmc變流器控制方法，通過(guò)在mmc變流器交流側(cè)的第一電壓參考值的基礎(chǔ)上，結(jié)合mmc變流器直流側(cè)的直流電壓偏置，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)mmc變流器直流側(cè)電壓的獨(dú)立控制，拓寬直流電壓的變化范圍，使得能夠滿足更多的直流電壓控制場(chǎng)景。

技術(shù)特征：

1.一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的mmc變流器控制方法，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括多個(gè)串聯(lián)的mmc變流器，所述mmc變流器包括多個(gè)功率模塊，所述控制方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述基于所述第一電壓參考值和所述直流電壓偏置，確定所述mmc變流器的第二電壓參考值的步驟包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括多個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，所述mmc變流器作為第一mmc變流器設(shè)置在所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，所述第一mmc變流器的交流側(cè)端口連接到所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的交流母線，所述第一mmc變流器的直流側(cè)端口連接到所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的直流母線，

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括多個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，所述mmc變流器作為第一mmc變流器設(shè)置在所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，所述第一mmc變流器的交流側(cè)端口連接到所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的交流母線，所述第一mmc變流器的直流側(cè)端口連接到所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的直流母線，

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的控制方法，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括輸電線路，所述多個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出的電能匯集到所述輸電線路，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括第二mmc變流器，所述第二mmc變流器的直流側(cè)端口連接到所述輸電線路，所述第二mmc變流器的交流側(cè)端口用于向電網(wǎng)輸出交流電，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括依次連接的齒輪箱、發(fā)電機(jī)、變壓器以及所述mmc變流器。

7.一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括多個(gè)串聯(lián)的mmc變流器，所述mmc變流器包括多個(gè)功率模塊，每一個(gè)mmc變流器包括控制系統(tǒng)；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括第二mmc變流器，所述第二mmc變流器的直流側(cè)端口連接到所述輸電線路，所述第二mmc變流器的交流側(cè)端口用于向電網(wǎng)輸出交流電，

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括依次連接的齒輪箱、發(fā)電機(jī)、變壓器以及所述mmc變流器。

11.根據(jù)權(quán)利要求7-10中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括多個(gè)變流器組，所述多個(gè)變流器組并聯(lián)連接在所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸電線路的正極和負(fù)極之間，每個(gè)變流器組包括所述多個(gè)串聯(lián)的mmc變流器。

12.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，其特征在于，包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)設(shè)備，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備設(shè)置在所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的mmc變流器中。

14.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中的指令被至少一個(gè)處理器運(yùn)行時(shí)，促使所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1-6中的任一項(xiàng)所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的mmc變流器控制方法。

技術(shù)總結(jié)
本公開提供一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其MMC變流器控制方法，所述控制方法包括：確定MMC變流器交流側(cè)的第一電壓參考值；基于MMC變流器的直流側(cè)功率參考值、直流側(cè)電流和直流母線電壓反饋值，或者基于MMC變流器的模塊電壓給定值、模塊電壓反饋平均值和直流母線電壓反饋值，確定MMC變流器的直流電壓偏置；基于第一電壓參考值和直流電壓偏置，確定MMC變流器的第二電壓參考值；基于第二電壓參考值，控制MMC變流器的輸出電壓。根據(jù)本公開的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其MMC變流器控制方法解決了MMC變流器直流側(cè)的電壓變化范圍較窄的問(wèn)題，能夠?qū)MC變流器直流側(cè)電壓獨(dú)立控制，拓寬直流電壓的變化范圍，使得能夠滿足更多的直流電壓控制場(chǎng)景。

技術(shù)研發(fā)人員：馮其塔,李戰(zhàn)龍,韓華春,艾斯卡爾,鄧衛(wèi)華,程亭婷
受保護(hù)的技術(shù)使用者：金風(fēng)科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9