[发明专利]抑制启动瞬间电流冲击的电压加载方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统，特别是涉及用于风力发电逆变并网采用的电流电压双闭环控制系统中的抑制启动瞬间电流冲击的电压加载方法及装置。

背景技术

目前，风力发电逆变并网技术采用电流电压双闭环控制系统，即控制上采用电流内环，电压外环双闭环矢量控制技术。电压外环主要控制三相电压型整流器(VSR)直流侧电压稳定在指定值，电流内环按照电压外环输出的电流指令对有功无功电流进行控制，在同步旋转(d，q)轴系下电流控制器跟踪参考电流产生合适的参考电压。然后，参考电压矢量被转换到三相静止轴系中，产生PWM脉冲，驱动开关。

如图1中，为现有风力发电逆变并网技术采用的电流电压双闭环控制系统框图。下面首先对系统启动时产生冲击电流的原因进行分析。如图中U_dc为给定母线电压；U_dcf为母线电压反馈电压；i_d为电流有功分量给定；i_df为电流有功分量反馈；i_q为电流无功分量；i_qf为电流无功分量反馈；U_α为输出电压α分量；U_β为输出电压β分量。通过分析图1所示控制系统，得到系统在启动瞬间存在电流冲击的原因有以下几个：

1.启动瞬间，母线母线电压反馈电压值U_dcf与给定值U_dc有很大偏差，该偏差经过调节运算后得到电流有功分量给定值i_d，使得i_d的初始给定值较大。

2.由于三相全控桥反并二极管的整流作用，使得主电路无功分量i_qf不等于零，这样启动瞬间i_qf与i_q存在较大偏差(启动时电流无功分量i_q给定值为零)，造成较大电流冲击。

3.启动瞬间，电流有功分量给定值i_d与反馈量i_df存在较大偏差，造成电流冲击较大。

因此，该系统在启动瞬间存在较大的电流冲击，冲击电流一般为正常电流的2倍以上，对并网电流的波形质量造成不利影响。

发明内容

本发明提供一种抑制启动瞬间电流冲击的电压加载方法及装置，用于风力发电逆变并网采用的电流电压双闭环控制系统中，以解决现有技术中系统在启动瞬间存在较大的电流冲击的问题。

本发明提供的抑制启动瞬间电流冲击的电压加载方法，该方法包括：

设定母线的电压初始加载值和电压最终加载值；

根据所述电压初始加载值对所述母线进行电压加载；

所述母线加载的电压加载值从所述电压初始加载值平滑压变到所述电压最终加载值后停止所述母线的电压加载，从而抑制启动瞬间电流冲击。

所述母线的电压初始加载值具体为母线电压反馈电压值。

所述母线的电压最终加载值具体为预定设置值。

所述母线电压反馈电压值大于所述预定设置值。

所述母线加载的电压加载值按照直线变化到所述预定设置值的电压值。

所述根据所述电压初始加载值对所述母线进行电压加载时，i_d与i_q的PID调节运算积分项初始值设定为反馈值。

本发明提供的一种抑制启动瞬间电流冲击的电压加载装置，所述装置包括：

电压加载值设定模块，用于设定母线的电压初始加载值和电压最终加载值；

电压加载模块，与所述电压加载值设定模块连接，用于根据所述电压初始加载值对所述母线进行电压加载；

电压加载停止模块，与所述电压加载模块连接，用于当所述母线加载的电压加载值从所述电压初始加载值平滑压变到所述电压最终加载值后停止所述母线的电压加载，从而抑制启动瞬间电流冲击。

所述母线的电压初始加载值具体为母线电压反馈电压。

所述母线的电压最终加载值具体为预定设置值。

所述的抑制启动瞬间电流冲击的电压加载装置还包括电流设定模块，用于当电压加载模块进行根据所述电压初始加载值对所述母线进行电压加载时，用于将i_d与i_q的PID调节运算积分项初始值设定为反馈值。

本发明有益效果如下：本方法易于实现，能够使系统启动瞬间的冲击电流明显减小，对风力发电逆变并网电流电压双闭环控制系统起到了优化作用。

附图说明

图1为现有风力发电逆变并网技术采用的电流电压双闭环控制系统框图；

图2为本发明一种抑制启动瞬间电流冲击的电压加载方法的流程图；