[发明专利]并网点电压的基波电压分量提取方法、装置和介质

说明书

本公开提供一种并网点电压的基波电压分量提取方法、装置和介质。并网点电压的基波电压分量提取方法包括：基于并网点的三相电压获得旋转坐标系下的第一正序分量和第一负序分量；分别对第一正序分量和第一负序分量进行解耦以估计出第二正序分量和第二负序分量；分别对第二正序分量和第二负序分量进行滤波，以获得正基波分量和负基波分量；根据正基波分量和负基波分量获得正序的基波电压分量。根据本发明的实施例的基波电压分量提取方法具有三相不平衡适应性。

技术领域

本发明总体说来新能源领域，更具体地讲，涉及一种并网点电压的基波电压分量提取方法、装置和介质。

背景技术

新能源电场的风力发电机组的惯量响应能力依赖于高精度和高响应速度的电网正序基波提取能力，进而准确的计算电网频率及其变化率。

电网正序基波通常基于电网电压信号的锁相环提取，锁相环主要包括单同步锁相环、双同步锁相环、二阶广义积分器及正交信号的锁相环，此外，基于快速傅里叶变换、Hilbert变换及卡尔曼滤波等方法也可以实现电网正序基波提取。

基于锁相环的正序基波提取方法在理想电压具有较好提取效果，但在三相不平衡、谐波、频率变化等条件下，锁相环方法较难平衡精度和响应时间之间的矛盾，同时，因为锁相环PI控制器的存在，对正序基波的提取造成一定的影响。

单同步锁相环在三相不平衡和谐波条件的正序基波提取效果较差，解耦双同步锁相环虽然在三相不平衡条件下具有较好的提取效果，但是在谐波条件下提取精度会受到较大影响，而且动态响应时间会受到PI控制带宽的影响。快速傅里叶变换能够有效的避免整数次谐波干扰，通过正负序解耦能够有效的消除不对称电网对正序基波提取的影响，快速傅里叶变换方法若要规避间谐波影响，单次运算需要足够的数据以增加频率分辨率，但会造成较大延时，同时应用中一般需要控制器采样频率为2的指数次幂，计算量相对较大。Hilbert变换能否对各频次信号保持幅值不变移相90度，再通过正交信号锁相的方法实现正序基波的提取，但是Hilbert变换基于快速傅里叶实现，计算量较大。卡尔曼滤波方法可通过状态转移矩阵提取基波任意次谐波，但需要锁频环对频率锁定，误差反馈方式对基波提取产生影响，并且如果电网谐波含量较复杂，计算较大。

发明内容

本发明的示例性实施例的目的在于提供一种具有三相不平衡适应性的基波电压分量提取方法。

根据本发明的一方面，提供一种并网点电压的基波电压分量提取方法，该基波电压分量提取方法包括：基于并网点的三相电压获得旋转坐标系下的第一正序分量和第一负序分量；分别对第一正序分量和第一负序分量进行解耦以估计出第二正序分量和第二负序分量；分别对第二正序分量和第二负序分量进行滤波，以获得正基波分量和负基波分量；根据正基波分量和负基波分量获得正序的基波电压分量。

根据本发明的实施例，分别对第一正序分量和第一负序分量进行解耦以估计出第二正序分量和第二负序分量的步骤可包括：使第一负序分量在正序旋转坐标系下交叉反馈解耦，从而获得第二正序分量；使第一正序分量在负序旋转坐标系下交叉反馈解耦，从而获得第二负序分量，其中，正序旋转坐标系和负序旋转坐标系构成双同步旋转坐标系。

根据本发明的实施例，根据正基波分量和负基波分量获得正序的基波电压分量的步骤可包括：对正基波分量进行dq/αβ坐标反变换，以获得第一αβ电压分量；对第一αβ电压分量进行αβ/abc坐标反变换，以获得正序的基波电压分量。

根据本发明的实施例，基于并网点的三相电压获得旋转坐标系下的第一正序分量和第一负序分量的步骤可包括：对并网点的三相电压进行滤波，以获得滤波后的三相电压；对滤波后的三相电压进行坐标变换，以获得旋转坐标系下的第一正序分量和第一负序分量。

根据本发明的实施例，对并网点的三相电压进行的滤波可为带通滤波或低通滤波，对第二正序分量和第二负序分量进行的滤波可为低通滤波。