[发明专利]一种用于抑制风力发电系统直流电压振荡的稳定器有效

专利信息
申请号: 201810115759.2 申请日: 2018-02-06
公开(公告)号: CN108565888B 公开(公告)日: 2021-05-18
发明(设计)人: 黄云辉;胡家兵;徐瑶台;宋泽凡;迟永宁;汤海雁;李琰;田新首 申请(专利权)人: 武汉理工大学;中国电力科学研究院有限公司;华中科技大学
主分类号: H02J3/38 分类号: H02J3/38;H02J3/24
代理公司: 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222 代理人: 赵丽影
地址: 430070 湖*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 用于 抑制 风力 发电 系统 直流 电压 振荡 稳定
【权利要求书】:

1.一种用于抑制风力发电系统直流电压振荡的稳定器,所述风力发电系统包括风力涡轮机,永磁同步发电机,机侧电压源型变换器,直流侧电容和网侧电压源型变换器;直流电压振荡的稳定器包括直流电压稳定器和网侧控制器;

所述直流电压稳定器用于检测风机直流电压、电网频率和风机输出有功功率在次同步频率范围内的振荡信号,通过信号处理后形成端电压的补偿信号,同时将端电压的补偿信号输送至网侧控制器;

所述网侧控制器用于实时采集风机直流电压信号、风机三相输出电流信号以及三相端电压信号,并结合所接收到的端电压补偿信号,相应调节网侧电压源型变换器的驱动信号;

所述直流电压稳定器包括比例调节器、带通滤波器和相位调节器,其中:

比例调节器用于实时采集直流电压信号、电网频率和风机输出有功功率,并基于采集值通过计算和选择得出调理信号,然后将其输出至带通滤波器;

带通滤波器用于接收调理信号,并检测出其中的次同步频率段的振荡信号,并将次同步频率段的振荡信号输出至相位调节器;

相位调节器用于接收次同步频率段的振荡信号,并将其相位进行调节和处理得到风机端电压补偿信号;

所述比例调节器包括第一比例器、第二比例器、第三比例器和信号选择器,其中

第一比例器采集风机直流电压信号,并输出直流电压调理信号;

第二比例器采集电网频率信号,并输出电网频率调理信号;

第三比例器采集风机有功功率输出信号,并输出风机有功功率输出调理信号;

信号选择器采集直流电压调理信号、电网频率调理信号和风机有功功率输出调理信号,通过计算选择其中一路信号并输出;

所述网侧控制器包括直流电压控制器、端电压计算器、端电压控制器、网侧电流控制器、锁相环和网侧驱动信号生成器;其中直流电压控制器接收风机直流电压信号和直流电压参考信号,通过计算和处理输出d轴电流参考信号,并将d轴电流参考信号输出至网侧电流控制器;端电压计算器采集风机三相端电压信号,通过计算得到风机端电压幅值信号,并将端电压幅值信号输出至端电压控制器;端电压控制器接收端电压补偿信号、端电压幅值信号和端电压幅值参考信号,通过计算和处理得到q轴电流参考信号,并将q轴电流参考信号输出至网侧电流控制器;锁相环接收风机三相端电压信号,通过锁相控制得到端电压相位信号并输送至网侧电流控制器;网侧电流控制器接收d轴电流参考信号、q轴电流参考信号、风机输出三相电流信号和端电压相位信号,通过计算和处理得到调制信号,并将调制信号输送至网侧驱动信号生成器;网侧驱动信号生成器根据所接收的调制信号得到驱动信号,并将驱动信号输送至网侧电压源型变换器。

2.如权利要求1所述的用于抑制风力发电系统直流电压振荡的稳定器,其特征在于:所述端电压控制器包括加法器、减法器、比例积分器和限幅器;其中加法器接收端电压补偿信号和端电压幅值参考信号,将两者作加法运算得到端电压修正参考信号,并将计算结果输送至减法器;减法器接收端电压修正参考信号和端电压幅值信号,将两者作减法运算得到端电压误差值,并将计算结果输送至比例积分器;比例积分器接收端电压误差值,通过计算和处理得到初始q轴电流参考信号,并送至限幅器限幅,最后得到q轴电流参考信号。

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