[发明专利]一种双馈变频器高电压穿越机侧控制方法

说明书

本发明提供了一种双馈变频器高电压穿越机侧控制方法，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。本发明通过快速转子电流控制，有效抑制转子过流，避免Crowbar因转子过流而开通，减小电磁转矩的振荡幅度；本发明能够快速从电网吸收无功电流，帮助电网电压恢复；高电压穿越期间尽最大能力发出有功功率，抑制超速的同时，提升了机组发电量。

技术领域

本发明属于风力发电、电力电子技术领域，尤其是涉及一种双馈变频器高电压穿越机侧控制方法。

背景技术

电网高电压对机侧变频器的影响，与电网低电压的影响原理类似，均是由于电机的感应作用，使得转子感应电动势升高，从而导致转子过流等一系列反应。根据电科院关于高电压穿越的征求意见稿，变流器高电压穿越标准：电网电压低于1.1p.u.时可长期运行，介于1.1～1.15p.u.时可持续运行10s，介于1.15～1.2p.u.时可持续运行2s，介于1.2～1.25p.u.时可持续运行1s，介于1.25～1.3p.u.时可持续运行200ms。针对电网高电压时变频器机侧的特性以及电科院的标准要求，需设计有效完善的高电压穿越控制方法，保证机组不脱网并顺利通过高电压穿越。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种双馈变频器高电压穿越机侧控制方法，通过快速转子电流控制，有效抑制转子过流，避免Crowbar因转子过流而开通，减小电磁转矩的振荡幅度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种双馈变频器高电压穿越机侧控制方法，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。

进一步的，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。

进一步的，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，s为转差率；