[发明专利]具有高低电压穿越功能的级联型高压变频器的控制方法

说明书

本发明公开了一种具有高低电压穿越功能的级联型高压变频器的控制方法，当级联型高压变频器的主控系统检测到电网电压跌落或升高时，主控系统控制功率单元母线电压，使功率单元持续输出；当级联型高压变频器的电网电压跌落或升高时，采用分段控制策略，当级联型高压变频器处于低电压工作区时，控制系统控制功率单元工作在可控整流状态；当处于高电压穿越区时，控制系统控制功率单元工作在无功补偿状态；当处于正常电压区域时，功率单元处于全桥不控整流状态；该控制方法使直流母线电压稳定，保证变频器持续功率输出。

技术领域

本发明涉及一种具有高、低电压穿越功能的级联型高压变频器的控制方法。

背景技术

随着级联型高压变频器在电力、冶金、石油、化工等关系重大场合的节能技术广泛应用，对级联型高压变频器的稳定性提出了更高的要求。当电网电压出现电压跌落和电压升高时，高压变频器应能躲过或者保持输出功率。对于发电厂及变电站的辅机变频器应对电压跌落和电压升高的措施，在DL/T1648-2016标准中明确规定高低电压穿越区(如图3和图4所示)。目前由于常规级联型高压变频器功率单元整流侧为不可控整流型式，不具备控制功率单元母线电压的功能，高压变频器在电网电压跌落或者升高时，其常规的处理措施为封锁输出；当电网恢复时，使用转速跟踪再启动的方式继续运行。在高压变频器封锁输出的一段时间，其负载转速会出现跌落或者停止。对于发电厂而言，当高压变频器采样封脉冲处理方式时，变频器驱动负载转速降低甚至停止，发电厂机组会出现有功功率摆动，严重的会出现机组解列情况。

发明内容

为了解决现有技术问题，保证发电机组可靠运行，避免在电压跌落或升高时，机组有功功率出现摆动，本发明提出了一种具有高低电压穿越功能的级联型变频器控制方法，当高压变频器处于上述区域时，其持续输出，以保证发电厂机组负荷稳定，提高发电机组运行的可靠性实现电机负荷在高低电压穿越区持续工作，从而满足稳定发电机组负荷要求。

本发明解决上述问题所采取的技术方案如下：

一种具有高低电压穿越功能的级联型高压变频器的控制方法，当级联型高压变频器的主控系统检测到电网电压跌落或升高时，主控系统控制功率单元母线电压，使功率单元持续输出。

级联型高压变频器的电网电压采样基于移相变压器高压侧采样，级联型高压变频器的主控制系统将高压侧电压信息，经过降压和移相后传输到功率单元侧；功率单元根据高压侧电压采样进行独立各自控制，控制功率单元整流部分工作模式，调整输出侧调制比。

当级联型高压变频器的电网电压跌落或升高时，采用分段控制策略。

分段控制策略为：

当电网电压范围在10％～90％正常工作电压之间时级联型高压变频器的主控制系统控制功率单元整流部分工作于可控整流模式，将功率单元直流电压稳定在第一目标值(正常工作电压)，输出侧持续输出；

当电网电压范围在90％～120％正常工作电压之间时，级联型高压变频器的主控制系统控制功率单元整流部分停止工作，整流使用全控器件的续流二极管工作；控制功率单元输出侧，调节输出侧调制比，稳定输出电压；

当电网电压范围在120％～135％正常工作电压之间时，级联型高压变频器的主控制系统控制功率单元整流部分，使整流部分工作于无功补偿模式，从电网吸收无功功率，使功率单元母线电压稳定在第二目标值；同时控制功率单元输出侧，降低输出侧调制比，稳定输出电压。

较优地，当电网电压在120％正常工作电压时，级联型高压变频器的控制功率单元输出侧调制比为0.833。

较优地，当电网电压在135％正常工作电压时，级联型高压变频器的控制功率单元输出侧调制比为0.74。

较优地，第一目标值为正常工作电压。