[发明专利]故障穿越控制装置和方法

权利要求书

1.一种故障穿越控制装置，其特征在于，包括：控制模块、第一反馈调节模块和第二反馈调节模块；其中，

所述第一反馈调节模块根据boost电流实测值和初始boost电流给定值，输出用于驱动变流器的机侧boost电路中的IGBT的脉冲宽度调制PWM信号；

所述控制模块在电网电压满足预设的跌落条件时，控制所述第二反馈调节模块和所述第一反馈调节模块之间的线路接通；

所述第二反馈调节模块还根据直流母线电压实测值和直流母线电压给定值之间的误差信号，对所述初始boost电流给定值进行调整，使所述第一反馈调节模块输出更新后的PWM信号，以使故障穿越过程中直流母线电压趋近于所述直流母线电压给定值。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括第一运算单元、第一判断单元和第一开关单元；其中，

所述第一开关单元设置于所述第一反馈调节模块和所述第二反馈调节模块之间的线路上；

所述第一运算单元，用于利用所述电网的三相电压信号对所述电网的三个相电压和三个线电压进行有效值运算，得到各电压的有效值；

所述第一判断单元，用于分别判断各电压的有效值是否低于对应的跌落阈值电压，并当任意一个电压的有效值低于对应的跌落阈值电压时，向所述第一开关单元输出第一控制信号，接通所述第二反馈调节模块和所述第一反馈调节模块之间的线路。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制模块还包括第二判断单元，用于判断所有相电压和线电压的有效值是否全部达到对应的恢复阈值电压，并当所有相电压和线电压的有效值全部达到对应的恢复阈值电压时，向所述第一开关单元输出第二控制信号，断开所述第二反馈调节模块和所述第一反馈调节模块之间的连接。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制模块还包括第二开关单元和限速器；其中，

所述第二开关单元设置于风力发电机组的发电机和所述第一反馈调节模块之间的线路上；

所述第二判断单元，还用于在所有相电压和线电压全部达到对应的恢复阈值电压之后的预定时间段内，向所述第二开关单元输出第三控制信号，使所述限速器串联接入所述发电机和所述第一反馈调节模块之间的线路；及在所述预定时间段之后，向所述第二开关单元输出第四控制信号，将所述限速器从所述发电机和所述第一反馈调节模块之间的线路上切除。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述初始boost电流给定值为风力发电机组的输出功率和机侧整流电压之间的比值；

所述控制模块还包括第三判断单元，用于判断所述机侧整流电压或者直流母线电压是否达到变流器的制动单元的启动电压，并当所述机侧整流电压或者直流母线电压达到所述制动单元的启动电压时，输出使所述制动单元启动的控制信号。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第三反馈调节模块、第四反馈调节模块和锁相环；其中，

所述第三反馈调节模块根据所述直流母线电压实测值和所述直流母线电压给定值之间的误差信号，输出所述电网的有功电流给定值；

所述第四反馈调节模块根据所述电网的有功电流给定值、外部电网无功电流给定值、所述锁相环输出的相位值和所述电网的三相电流实测值，输出驱动变流器中的IGBT的PWM信号；

所述控制模块还根据所述电网的三相电压信号，得到电网电压的正序分量，并基于所述电网电压的正序分量，计算故障穿越过程中所述变流器需要发出的无功电流给定值，并当所述电网电压满足预设的跌落条件时，利用所述变流器需要发出的无功电流给定值更新所述外部电网无功电流给定值；

所述第四反馈调节模块还根据所述电网的有功电流给定值、所述变流器需要发出的无功电流给定值、所述锁相环输出的相位值和所述电网的三相电流实测值，输出更新后的PWM信号，以使故障穿越过程中所述变流器输出的无功功率满足所述电网的无功需求。