[发明专利]一种风力发电逆变并网中获取PID参数的方法

说明书

技术领域

本发明涉及强电检测领域，特别是涉及一种风力发电逆变并网中获取PID参数的方法。

背景技术

风力发电逆变并网电流电压双环控制中的比例积分微分(PID ProportionIntegration Differentiation)参数是一系列重要参数。常规方式下，如果没有获得较准确的并网参数，只能依靠工程整定法或在线自整定法来调节PID参数，工程整定法如经验法，衰减曲线法等，需根据经验先确定一个PID参数，通过不断调整参数给定值(可依据经验公式)，直到控制系统符合要求为止。PID在线自整定法需要将常规PID控制与各种智能控制方法相结合，如模糊控制，神经网络、专家系统等，利用数字信号处理(DSP Digital Signal Processing)的计算能力，实时调整PID参数。

但是工程整定法获得PID参数测试调整时间长，效率低。

在线自整定法的控制效果取决于智能控制方法的算法、规则以及特性参数或初值的选取，存在计算量大、规则或初值设定困难的缺点。

发明内容

本发明提供了一种风力发电逆变并网中获取PID参数的方法，用以提高风力发电逆变并网双环控制中PID参数调节的效率及准确度。

本发明方法包括下列步骤：求取电阻值的步骤：以给定的直流电流值和通过测量获得的输入电压值求取电阻值；求取电感值的步骤：以测量获得的输入电压值和三相交流电流的无功分量求取电感值；求取PID参数的步骤：以获得的所述电阻值和电感值计算PID参数。

所述求取电阻值的步骤中还包括：设网侧等效电路中电容为开路；设网侧等效电路中电感为短路。以及对输入的直流电流进行滞环控制，使输入的直流电流值稳定于给定的直流电流值。

所述求取电感值的步骤中具体包括：三相交流电流经过采样后进行3/2变换及PARK变换，得到有功分量和无功分量；对其中的无功分量进行滤波处理，得到无功分量的直流分量值；以所述直流分量值和电压测量值求取电感值。

所述求取PID参数的步骤中具体包括：根据选取的系统控制模型确定被调用的公式；将所述电阻值和电感值带入被调用的公式计算得出PID参数。

本发明有益效果如下：

本发明可自动并准确的测量网侧的电阻、电感参数，并以获得的电阻值和电感值计算PID参数，具体可利用软件计算并直接将PID参数设定至风力发电逆变并网双环控制系统中，因此具有实施简便快速，结果准确的特点，极大的提高了调节效率。

附图说明

图1为本发明实施例中的方法流程图；

图2为本发明实施例中的网侧等效电路图；

图3为本发明实施例中的简化网侧等效电路图；

图4为本发明实施例中的给定直流电流滞环控制图；

图5为本发明实施例中的电感测量实现框图；

图6为本发明实施例中的近似电流内环结构图。

具体实施方式

为了提高风力发电逆变并网双环控制中PID参数调节的效率及准确度，本发明提供了一种风力发电逆变并网中获取PID参数的方法，主要思路是能够自动实现网侧电阻、电感测量，并通过软件程序计算，直接设定风力发电逆变并网电流电压双环控制中的PID参数。

参见图1所示，包括如下具体步骤：

S1、求取电阻值的步骤：以给定的直流电流值和通过测量获得的输入电压值求取电阻值。

S2、求取电感值的步骤：以测量获得的输入电压值和三相交流电流的无功分量求取电感值。

S3、求取PID参数的步骤：以获得的所述电阻值和电感值计算PID参数。

注：上述步骤S1与S2之间不分先后。

上述步骤S1中具体包括如下内容：参见图2所示，图中R1、R2、R3分别为L1、L2、C的等效阻抗，Lp为并网变压器原边。由于电容C值较小，在低频情况下，电容C相当于开路，可以忽略，故图2所示电路可简化等效于图3所示电路。当图3所示电路中输入为直流电流i_g时，电感Leq相当于短路，故可以通过输入电压与电流计算得到电阻Req。

为了使图3所示电路输入电流i_g稳定于给定电流值，需要对其进行滞环控制，图4所示为给定直流电流滞环控制图，其中i_g为给定电流值，if为反馈电流值，io为调节后电流输出值。