[发明专利]一种变流器的控制方法及装置

说明书

本发明提供一种变流器的控制方法及装置，采用双闭环控制，包括电压外环和电流内环，电压外环为直流电压控制环，电压给定值减去电压反馈值作为电压外环的输入量；电压外环的输入量经过前馈处理得到电压前馈量；将电压前馈量叠加到电压外环的输出量上，作为电流内环的输入量。本发明提出的变流器的控制方法，在不改变原有变流器控制架构的基础上，在电压外环上增加直流电压前馈处理控制，可以优化电流内环输入电流与实际电流的差值，从而在保证稳态时系统控制精度的前提下，提高电压动态响应速度，动态效果更好，进而提高变流器稳定性，便于工程实现和推广。

技术领域

本发明具体涉及一种变流器的控制方法及装置。

背景技术

变流器是电力系统中的关键性设备，其作为连接交流和直流的核心电力电子设备，应用的场合越来越广，例如，新能源发电系统，储能系统、微网系统等等。它既可以作为电流源工作在恒流或恒功率模式，也可以作为电压源工作在稳压模式，向电网输送能量为负载设备提供能量，实现能量在电网和用电设备之间的双向流动。

常规变流器控制采用电压外环和电流内环的双闭环控制。电压外环作为稳压控制环，稳压控制环的输入为变流器稳压给定值和电压反馈值，电压反馈值为变流器的直流母线电压采样值，稳压控制环的输出取反后作为电流内环的输入，控制器采用PI控制；但当变流器用于直流稳压控制时，若负载突然增大或减小时，由于电流环参考电流上升速度及幅度有限，往往会导致实际电流上升速度较慢、直流母线电压波动较大，甚至会导致变流器报故障而停机，从而影响变流器的稳定运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种变流器的控制方法及装置，以解决在负载突变时直流母线电压波动较大导致变流器稳定性差的问题。

为解决上述技术问题提供一种变流器的控制方法，采用双闭环控制，包括电压外环和电流内环，

所述电压外环为直流电压控制环，电压给定值减去电压反馈值作为所述电压外环的输入量；所述电压外环的输入量经过前馈处理得到电压前馈量；将所述电压前馈量叠加到电压外环的输出量上，作为所述电流内环的输入量。

本发明的有益效果是：提出的变流器的控制方法，在不改变原有变流器控制架构的基础上，在电压外环上增加直流电压前馈处理控制，可以优化电流内环输入电流与实际电流的差值，从而在保证稳态时系统控制精度的前提下，简单、有效的提高电压动态响应速度，动态效果更好，进而提高变流器稳定性，便于工程实现和推广。

进一步的，所述前馈处理包括将电压外环的输入量乘以电压前馈系数的步骤。仅乘以电压前馈系数的前馈处理简单、容易实现。

进一步的，所述电压前馈系数为固定值。

进一步的，所述电压前馈系数为变量，当所述电压外环的输入量满足一定要求时，所述变量与所述电压外环的输入量正相关。当电压前馈系数与电压外环的输入量成正相关变化时，能够保证电压外环输出的稳定性。

进一步的，还包括对所述电压前馈量进行限幅的步骤，限幅值范围为-0.5～0.5。保证电压前馈处理输出不超限幅值要求。

进一步的，还包括将所述电压前馈量叠加到电压外环的输出量后进行限幅的步骤，限幅值范围为-1.1～1.1。保证电压外环的输出量叠加后的输出不超限幅值要求。

为解决上述技术问题还提供一种变流器的控制装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器在运行所述计算机程序时实现上述变流器的控制方法。

附图说明

图1为本发明变流器的控制框图；

图2为本发明不加直流电压前馈时负载指令由0.2pu阶跃到1pu时直流母线电压/交流电流的仿真波形图；

图3为本发明加直流电压前馈时负载指令由0.2pu阶跃到1pu时直流母线电压/交流电流的仿真波形图；