[发明专利]一种直驱风电变流器高电压穿越控制方法

权利要求书

1.一种直驱风电变流器高电压穿越控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤1、通过直驱风电变流器网侧控制模块，实时检测电网的三相电压，利用正、负序双同步的软件锁相模块，对电网电压进行锁相，得到电网电压的正、负序相角；

步骤2、利用步骤1得到的电网电压的正、负序相角，对变流器网侧输出电流进行正、负序分解，得到变流器网侧输出电流在d轴和q轴旋转坐标下的正、负序分量，即电流d轴的正、负序分量和电流q轴的正、负序分量；

步骤3、网侧控制单元采用直流母线电压外环、输出电流内环的双闭环控制策略，直流母线电压外环根据给定参考值Udc*与实际测量的直流母线电压的差值进行比例谐振(PR)控制调节，输出电流内环包括电流正序分量环及电流负序分量环，电流正序分量环对步骤2中得到的变流器网侧输出电流d轴和q轴的正序分量进行比例谐振(PR)控制闭环调节，电流负序分量环对步骤2中得到的变流器网侧输出电流d轴和q轴的负序分量进行比例谐振(PR)控制闭环调节；

步骤4、将步骤3中所述电流负序分量环的电流d轴和q轴负序给定值设为零，保证逆变器输出电流负序分量为零，使得输出三相电流平衡；将步骤3中所述电流正序分量环的电流环采用正序电流前馈补偿解耦控制，其中电流d轴的正序参考电流为Id*，Id*由直流母线电压与直流母线电流的自适应调节模块经过PR控制器计算后获得，电流q轴的正序参考电流为Iq*，所述Iq*根据以下公式获得：Imax为网侧变流器输出的最大电流；

步骤5、将步骤3中所述变流器直流母线电压外环设定的参考值Udc*根据电网电压的幅值进行自适应调整。

2.根据权利要求1所述的一种直驱风电变流器高电压穿越控制方法，其特征在于，所述步骤4中电流d轴的正序参考电流Id*为，Id*≤In*k，

其中，In为网测输出额定电流值，k为高电压穿越系数，所述k值选取范围为0.35至0.78之间。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种直驱风电变流器高电压穿越控制方法，其特征在于，所述步骤4中的Imax为网侧变流器输出电流额定值的1.5倍。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的一种直驱风电变流器高电压穿越控制方法，其特征在于，步骤5中所述变流器直流母线电压外环设定的参考值Udc*按以下公式获得：Udc*＝Udc_ref+△Udc，

其中Udc_ref为非高电压故障时期的直流母线电压参考值，△Udc为直流母线电压调整步长，其中，m为调制比，Us为电网电压，ω_s为电网角频率，L_s为变流器的网测电抗，Imax为网侧变流器输出的最大电流。

5.根据权利要求3所述的一种直驱风电变流器高电压穿越控制方法，其特征在于，步骤5中所述变流器直流母线电压外环设定的参考值Udc*按以下公式获得：Udc*＝Udc_ref+△Udc，

其中Udc_ref为非高电压故障时期的直流母线电压参考值，△Udc为直流母线电压调整步长，其中，m为调制比，Us为电网电压，ω_s为电网角频率，L_s为变流器的网测电抗，Imax为网侧变流器输出的最大电流。