[发明专利]一种交流励磁系统变流器多模块并联的控制方法和系统

说明书

本发明提供一种交流励磁系统变流器多模块并联的控制方法和系统，控制方法包括如下步骤：当发电机组处于空载励磁状态时，采用统一控制方式向变流器中各功率模块发送相同的控制信号；当发电机组定子处于并网状态时，采用独立控制方式根据各变流器的控制需求分别向变流器中各功率模块发送相应的控制信号。本发明所提供的技术方案，当发电机组处于空载励磁状态时，采用统一控制的方式控制变流器的各功率模块，统一控制方式在电感值较小的情况下能够快速使定子电压达到稳态；当处于并网状态时采用独立控制方式，独立控制方式能够减少并联模块之间差异造成的影响，从而解决变流器均流效果差的问题。

技术领域

本发明属于交流励磁系统变流器控制的技术领域，具体涉及一种交流励磁系统变流器多模块并联的控制方法和系统。

背景技术

传统能源的逐渐消耗和环境问题的日益严重，采用风力、太阳能等清洁能源进行发电的分布式发电站越来越多。分布式发电站的并网运行是将分布式发电站与电网连接，并将分布式发电站所产生的电能输送到电网中。

分布式发电站的发电功率具有随机性，为了提高分布式发电站的利用率，需要建立储能电站，在用电量少的时候将产生的电能转化为其他形式的能量存储起来，在用电高峰期再将存储能量转化为电能，其中最常见的储能电站为抽水蓄能电站。

抽水蓄能电站是使用多余的电能将水抽到高处，将电能转化为水的势能，在抽水过程中需要使用到抽水储能机组，抽水储能机组包括定速抽水蓄能机组和变速抽水蓄能机组，相对于定速抽水蓄能机组，变速抽水蓄能机组可以提高水轮机的运行效率，增加水泵运行工况下的自动调频能力，并可以通过有功和无功调节提高电力系统的稳定性。

变速抽水蓄能机组的交流励磁系统如图1所示，电网电压经过主变压器引两个端子，其中一个端子连接到发电机定子侧，另一个端子连接到励磁变压器原边，励磁变压器副边有两个绕组，分别包括n/2个并联的功率模块，各功率模块的直流侧共用一个直流母线，机侧变流器包括m个并联的功率模块，各功率模块的交流侧通过dudt滤波器后连接至发电机转子侧。由于交流励磁系统机网侧变流器功率较大，因此受功率器件耐压耐流能力的限制，需要在交流励磁系统中并联设置多个变流器以扩大其容量。

当多个变流器并联设置时，其控制方式目前有两种：

(1)统一控制方式；这种控制方式是向变流器中各模块发送相同的控制命令，使各模块工作在相同的工作模式中；该方式的控制效果取决于变流器中各模块参数的一致性，但是由于受采样误差、器件参数误差、开关管开通关断时间误差等影响，在实际应用中很难使各模块的参数保持一致，因此这种控制方式对变流器的控制效果较差；

(2)独立控制方式；这种控制方式可以削弱系统对并联模块间差异性的敏感度，但在空载励磁阶段输出侧需要较大的电感，否则定子电压相应速度慢，超调大。

由此可见，现有技术存在交流励磁系统中变流器进行控制时控制效果差的问题

发明内容

本发明的目的在于提供一种交流励磁系统变流器多模块并联的控制方法和系统，用于解决现有技术中对交流励磁系统中变流器控制效果差的问题。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种交流励磁系统变流器多模块并联的控制方法，包括如下步骤：

当发电机组处于空载励磁状态时，采用统一控制方式向变流器中各功率模块发送相同的控制信号；

当发电机组定子处于并网状态时，采用独立控制方式根据各变流器的控制需求向变流器中各功率模块分别发送相应的控制信号。

本发明所提供的技术方案，当发电机组处于空载励磁状态时，采用统一控制的方式控制变流器的各功率模块，统一控制方式需要较小的输出电感；当处于并网状态时采用独立控制方式，独立控制方式能够减少并联模块之间差异造成的影响，从而解决对变流器控制效果差的问题。