[发明专利]一种双馈变频器高电压穿越机侧控制方法

权利要求书

1.一种双馈变频器高电压穿越机侧控制方法，其特征在于：当变频器进入高电压穿越后，给定电流不通过外环控制器输出，由内环控制器直接给定，当退出高电压穿越后，给定电流由外环控制器输出；

在高电压穿越期间，所述由内环控制器直接给定的给定电流包括有功电流给定和无功电流给定，所述有功电流给定方法具体包括：

①高电压穿越期间采用无功优先的控制方式，有功电流给定受到无功电流给定的限制，

式中Irq_ref_₁为转子有功电流给定值，Ir__MAX为转子电流限幅值，Ird_ref为转子无功电流给定值；

②受到网侧发出有功电流能力的限制，网侧有功电流给定值限制为：

式中Igd_ref为网侧无功电流给定值，I_{g_MAX}为网侧电流限幅值，I_{gq_limit}为网侧有功电流最大给定值；

折算到转子侧，则转子有功电流给定值为：

式中Ls、Lm、K为电机参数，K为双馈电机定转子变比，s为转差率；

③受到机侧控制能力的影响，不平衡电压骤升时，由于负序电压的影响，转子电流负序分量较大，为了避免过流开通Crowbar，需要限制有功电流的发出，当电压骤升到1.25倍时，转子不发出有功电流；当电压骤升到1.15倍时，转子有功电流保持高电压穿越前的值；当电压骤升为1.15～1.25倍时，按照线性插值给定转子有功电流，设计的转子有功电流给定值为：

式中U为当前测量电压幅值，Un为额定电压幅值，I_{rq0_ref}为记录的高电压穿越零时刻的转子有功电流给定值；

④受到高电压穿越前转子有功电流的限制，保证高电压穿越期间发出的有功功率不大于高电压穿越前的有功功率，由于电压升高，因此转子有功电流给定需与电压倍率反比降低，

综合上述四个方面的边界限制，高电压穿越期间转子有功电流给定按照下式计算：

I_{rq_ref}＝MIN(|I_{rq_ref_1}|,|I_{rq_ref_2}|,|I_{rq_ref_3}|,|I_{rq_ref_4}|)

Irq_ref为最终的转子有功电流给定值，MIN为求最小值运算。

2.根据权利要求1所述的一种双馈变频器高电压穿越机侧控制方法，其特征在于：所述进入高电压穿越的条件为

USP1.18*U_n或

USP1.05*U_n且δ＞5％；

退出高电压穿越的条件为

USP1.12*U_n且

USP1.02*U_n或δ＜3％，

其中USP为电网正序电压幅值，δ为不平衡度，U_n为电网额定电压幅值。

3.根据权利要求1所述的一种双馈变频器高电压穿越机侧控制方法，其特征在于：所述无功电流给定包括如下步骤，

定义机组发出的总无功电流为I_d，网侧发出的无功电流为I_gd，定子发出的无功电流为I_sd，根据KCL定律，存在如下关系：

I_d＝I_gd+I_sd

转子电流与定子电流的关系为：

进一步推导：

折算到转子侧，则转子无功电流给定值为：

总无功电流I_d参照电科院标准，设定为电网电压在1.1倍为发出无功电流的起点电压，当电网电压为1.3倍时，发出机组额定电流的无功电流，

则高电压穿越期间转子无功电流给定值为：

式中U为当前测量电压幅值，Un为电网额定电压幅值，K为定转子变比，In为机组额定电流，Igd_ref为网侧无功电流给定值，ωs为2*50*PIrad/s，Lm和Ls为电机参数，PI为圆周率。