[发明专利]使用同步机仿真对电压源换流器的控制

权利要求书

1.一种用于控制连接到电网(12；24)的电压源换流器(16；20)的方法，包括以下步骤：

-检测(34)所述电网与所述电压源换流器之间的接口的至少一个电属性(E，i)，以及

-通过以下方式来控制(39)所述电压源换流器(16；20)：使用通过(38)隐式同步机的电模型到所述电压源换流器的电模型上的映射获得(38)的控制信号(v_REF，TR)以及在所述映射的模型中应用所检测到的在所述电网与所述电压源换流器之间的接口的电属性，其中，所述隐式同步机的电模型反映该同步机的电动态。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述映射包括把在所述电压源换流器的电模型中的面向所述电网的滤波器电感(L)设置为等于所述同步机模型的总漏感(L_σ)。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所检测到的至少一个电属性包括在所述电网与所述电压源换流器之间行进的换流器电流(i)，所述映射包括把所述换流器电流设置为等于所述同步机模型的定子电流(i_S)，所述控制步骤包括把示出定子电流(i_S)与经过所述同步机模型的磁化电感(L_M)的磁化电流(i_M)之间的关系的微分方程应用(66)到所述换流器电流(i)上。

4.如权利要求3所述的方法，其中，所述控制步骤包括使用通过组合(68)依赖于所述换流器电流(i)的第一项、依赖于所述磁化电流(i_M)的第二项以及代表所述同步机模型的可变反电动势的第三项(e_M)获得的控制信号(v_REF，TR)来控制所述电压源换流器。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述控制步骤包括组合(68)所述第一项、第二项和第三项以便获得换流器电流参考值(i_REF)，其中，所使用的控制信号取决于(72)所述换流器电流参考值与所述换流器电流之差。

6.如权利要求5所述的方法，其中，所检测到的在所述电网与所述电压源换流器之间的接口的一个电属性是电网电压(E)，所述组合步骤(68)还涉及组合所述电网电压的前馈项(E_F)以便获得所述换流器电流参考值，所述控制信号还取决于所述电网电压的前馈项(E_F)。

7.如权利要求5或6所述的方法，其中，所述控制步骤包括限制(70)所述换流器电流参考值。

8.如权利要求4-7中任一项所述的方法，其中，所检测到的在所述电网与所述电压源换流器之间的接口的一个电属性是电网电压(E)，所述控制步骤包括基于电网电压参考(E_REF)与绝对电网电压(|E|)之差(62)来确定(64)代表所述反电动势的第三项。

9.如任一前述权利要求所述的方法，其中，所述控制步骤包括应用(38)所述隐式同步机的整体机械动态的仿真以便调整所述控制信号。

10.如权利要求9所述的方法，其中，应用整体机械动态的仿真包括：使用低通滤波项对整体动态表达式进行低通滤波(80)以及应用(82，84)低通滤波后的项以便调整所述控制信号，所述整体动态表达式包括参考线频率(ω_REF)，所述低通滤波项包括取决于机械动态的能够设置的总惯量的项。

11.如权利要求10所述的方法，进一步包括确定(36)所述电压源换流器的电有源功率(P_E)的步骤，所述应用整体机械动态的仿真涉及提供(76)与参考有源功率(P_REF)和所述电有源功率(P_E)之差成比例的项以用于所述整体动态表达式中。

12.如权利要求10或11所述的方法，进一步包括以下步骤：对低通滤波后的整体动态表达式进行积分(82)以便获得所述控制信号要被调整的角度(θ₁)。