[发明专利]抑制风电并网用全功率变流器谐波电流控制方法及控制器

说明书

技术领域

本发明涉及电流控制方法及控制器，尤其是一种抑制风电并网用全功率变流器谐波电流控制方法及控制器。

背景技术

在采用全功率变流器并网的风力发电系统中，并网变流器网侧进线电抗器电感量一般较小，其开关频率低，电网谐波电压和逆变器电力电子开关器件的死区和管压降等非线性特性将使得并网变流器产生较大程度的低次（5、7、11、13次）谐波电流，其中尤以5次、7次谐波电流成分较重。这将导致风力发电系统并网电流波形畸变，正弦性变差，严重影响风力发电系统输出电能质量，降低系统工作的稳定性和可靠性。

目前，针对风力发电系统并网谐波电流抑制已有一些解决方法，其中之一，主要针对风力发电系统中发电机侧变流器正负序电流分量和各低次谐波电流分量，采用一种传统PI调节器加上多频率谐振(PI-MFR)调节器结构，对电网电压不平衡下发电机正负序电流以及各低次谐波电流实现准确控制。但是该技术没有对网侧变流器的谐波电流抑制措施。

另外针对变速恒频双馈风力发电系统电网电流的谐波抑制，通过提取电网电流中的交流谐波电流分量并以相反角方向反变换为相应的谐波控制量，作为网侧逆变器的谐波电流参考值，并通过网侧逆变器控制输出相应的谐波补偿量，达到抑制谐波电流的目的。但是该技术未考虑谐波电流环的交叉耦合影响作用以及不同频率谐波之间的相互干扰作用，这将不利于对并网谐波电流实现精确控制以及保证系统的稳定运行。

目前采用比例谐振控制器抑制并网谐波电流，由于比例谐振控制器算法较复杂，不利于工程实现，并且其很难消除不同频率谐波电流之间的相互干扰。另一方面，由于网侧进线电抗器的电阻一般很小，网侧低次谐波电抗的影响将在并网谐波电流抑制中占主导作用。而现有技术所提的控制方案均尚未考虑低次谐波电抗对谐波电流环的交叉耦合影响，这将不利于对并网谐波电流实现精确控制以及保证系统的稳定运行。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种有效抑制风电并网用全功率变流器电网侧变换器的低次谐波电流，提高风力发电系统并网电能质量，有利于提高风力发电系统工作的稳定性的抑制风电并网用全功率变流器谐波电流控制方法，及其控制器。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种抑制风电并网用全功率变流器谐波电流控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）采集并网变流器的三相电流i_ga，i_gb，i_gc：

（2）采集电网三相电压u_ga，u_gb，u_gc；

（3）三相电网电压信号u_ga，u_gb，u_gc经静止三相abc坐标系变换到静止两相αβ坐标轴坐标系恒功率变换，得到αβ轴坐标系下的电压e_α，e_β，