[发明专利]一种风机变流器控制方法和控制装置

说明书

本申请公开了一种风机变流器控制方法和控制装置，该方法包括：将电网线电压峰值和定子线电压峰值中的较大值作为直流母线电压的初始给定值V_{dc_given0}；将网侧变流器与机侧变流器的调制度中的较大值作为反馈量，网侧变流器的目标调制度作为给定量，输入到网侧变流器的调制度闭环调节器，调节器输出量ΔU为直流母线电压给定补偿值ΔV_{dc_given}，直流母线电压给定值V_{dc_given}＝V_{dc_given0}+ΔV_{dc_given}；当V_{dc_given}>直流支撑电容的额定电压V_{dc_ed}时，先将ΔU的值存储到寄存器中，再将ΔU切换为正序感性无功电流给定补偿值并将0作为ΔU的初始值，直至检测到V_{dc_given0}≤V_{dc_ed}时，才将ΔU切换回ΔV_{dc_given}并将寄存器中存储的ΔV_{dc_given}作为ΔU的初始值。本申请能够使变流器自适应地工作在最优直流母线电压。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，更具体地说，涉及一种风机变流器控制方法和控制装置。

背景技术

兆瓦级全功率风力发电背靠背双PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)变流器，简称风机变流器，用于将同步发电机输出的电压、频率不断变化的能量转化为电压、频率恒定的交流电并馈入电网，同时还可实现馈电能量的低谐波、功率因数任意可调控制。其拓扑结构如图1所示，包括：机侧变流器和网侧变流器，其中机侧变流器和网侧变流器共直流母线。

风机变流器的直流母线电压过高会增大功率器件的电压应力，降低功率器件的使用寿命。因此，如何使风机变流器自适应地工作在最优直流母线电压(即最小直流母线电压)，从而减小功率器件的电压应力，是风力发电技术领域的热门研究课题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种风机变流器控制方法和控制装置，以使得风机变流器自适应地工作在最优直流母线电压，方案如下：

一种风机变流器控制方法，包括：

确定电网线电压峰值和定子线电压峰值中的较大值，作为直流母线电压的初始给定值V_{dc_given0}；

确定网侧变流器的调制度和机侧变流器的调制度中的较大值m_max；

将m_max作为反馈量，网侧变流器的目标调制度m_set作为给定量，输入到网侧变流器中的调制度闭环调节器，所述调制度闭环调节器的输出量ΔU为直流母线电压的给定补偿值ΔV_{dc_given}；

计算得到直流母线电压给定值V_{dc_given}＝V_{dc_given0}+ΔV_{dc_given}；

比较V_{dc_given}和直流支撑电容的额定电压V_{dc_ed}的大小，当检测到V_{dc_given}>V_{dc_ed}时，先将ΔU的值存储到寄存器中，再将ΔU切换为正序感性无功电流给定补偿值并将0作为ΔU的初始值；

在将ΔU切换为的情况下，直至检测到V_{dc_given}≤V_{dc_ed}时，才将ΔU切换回ΔV_{dc_given}，并将所述寄存器中存储的ΔV_{dc_given}作为ΔU的初始值。

其中，所述确定电网线电压峰值和定子线电压峰值中的较大值，作为直流母线电压的初始给定值V_{dc_given0}，包括：