[发明专利]一种无需交直流电流传感器的多电平风电变流装置

摘要

本发明涉及一种无需交直流电流传感器的多电平风电变流装置，属于发电、变电或配电技术领域。该变流装置串接于风电机组与电网之间，该变流装置包括：网侧控制器、MPPT控制器、第一变流单元、第二变流单元、陷波器；第一变流单元、第二变流单元及陷波器依次串联；并通过各控制器控制该变流装置内各单元实现前馈控制,以实现风电机组的并网发电。该变流装置减少了风电机组在并网时可能带入电网的谐波分量，间接消除了谐波分量可能对电网带来的危害。

主权项

1.一种无需交直流电流传感器的多电平风电变流装置，该变流装置串接于风电机组与电网之间，其特征在于包括：网侧控制器、MPPT控制器、第一变流单元、第二变流单元、陷波器；所述第一变流单元、所述第二变流单元及所述陷波器依次串联；所述网侧控制器的本地端与所述MPPT控制器的通讯端相连，所述网侧控制器的通讯端与所述MPPT控制器的本地端相连；所述网侧控制器的控制端与所述第二变流单元的受控端相连，所述MPPT控制器的控制端与所述第一变流单元的受控端相连；所述陷波器的输出端连接有电压互感器，电压互感器输出端连接到所述网侧控制器的电压输入端；所述MPPT控制器用于测量和汇总所述第一变流单元输出端的母线电压及所述风电机组的输出电压；所述网侧控制器用于测量所述电压互感器上的电压，并进行前馈控制计算，再将计算结果反馈给所述MPPT控制器，所述MPPT控制器用于将收到的反馈与通过实测得到的所述第一变流单元输出端的母线上功率比较，根据比较结果调整所述第一变流单元以的转换系数；所述前馈控制计算是无需交直流电流的基于所述陷波器的电网侧电压的前馈控制计算，该前馈控制计算包括多个中间过渡运算符，分别为中间过渡运算符f1、中间过渡运算符f2、中间过渡运算符f3、中间过渡运算符f4以及中间过渡运算符f5，各中间过渡运算符具体如下,f1＝i*-i×H(s)f2＝f1×Gi(s)f3＝(f2-e*)/ZLf4＝i-f3f5＝e*-Vace*＝f4×ZCi＝f5/ZLCe*为所述第二变流单元的输出电压计算值；Vac为所述陷波器的网侧电压测量值；i为所述陷波器电流的估算值；i*为所述陷波器的网侧电流参考值；H(s)为所述陷波器电流的反馈系数，0<||H(s)||<1；Gi(s)为系统的传递函数，0<||Gi(s)||<1；ZL为所述陷波器的电感阻抗，ZC为所述陷波器的电容阻抗，ZLC为所述陷波器回路中电容与电感的综合阻抗；此外，所述第一变流单元输出端的直流母线上功率的计算值为η为所述第一变流单元的转换效率。