[发明专利]控制变流器的机侧端电压的方法及相应控制器

说明书

提供了一种控制变流器的机侧端电压的方法及相应控制器。所述方法包括：基于变流器的直流母线当前的电压值，确定机侧端电压的目标值上限，其中，机侧端电压为输出端连接到变流器的发电机的端电压；确定当前能够使得机侧电流最小的机侧端电压的目标值，并将确定的机侧端电压的目标值作为机侧端电压的最优目标值，其中，机侧电流为所述发电机的输出电流；基于确定的机侧端电压的目标值上限和机侧端电压的最优目标值，设置机侧端电压的目标值。根据所述方法及相应控制器，能够提高变流器的直流电压的利用率，提高发电机及电气的传动链效率，避免过调制问题。

技术领域

本发明总体说来涉及变流器技术领域，更具体地讲，涉及一种控制变流器的机侧端电压的方法及相应控制器。

背景技术

永磁直驱风电变流器对发电机端电压的控制方式如图1所示，在图1中，Us_ref为弱磁电压控制目标值，其普遍采用恒定值；Us_meas_flt为弱磁电压反馈值(一般为基于实际运行情况得到的估计值)；Iq_Ref为对弱磁电压跟踪偏差进行PI调节得出的无功电流参考值；Iqref_Max和Iqref_Min为PI调节器的输出限幅值。将Iq_Ref作为电流内环的参考输入，变流器跟踪无功电流参考值输出无功电流，无功电流作用于发电机以对发电机的弱磁电压进行弱磁调节。

在现有技术中，由于弱磁电压控制目标值恒定不变，会导致在一些工况下存在直流电压利用率低的问题，在一些工况下存在过调制的问题，在一些工况下存在电气传动链效率低的问题。

发明内容

本发明的示例性实施例在于提供一种控制变流器的机侧端电压的方法及相应控制器，能够解决现有技术存在的直流电压利用率低、过调制等问题。

根据本发明的示例性实施例，提供一种控制变流器的机侧端电压的方法，所述方法包括：基于变流器的直流母线当前的电压值，确定机侧端电压的目标值上限，其中，机侧端电压为输出端连接到变流器的发电机的端电压；确定当前能够使得机侧电流最小的机侧端电压的目标值，并将确定的机侧端电压的目标值作为机侧端电压的最优目标值，其中，机侧电流为所述发电机的输出电流；基于确定的机侧端电压的目标值上限和机侧端电压的最优目标值，设置机侧端电压的目标值。

可选地，基于确定的机侧端电压的目标值上限和机侧端电压的最优目标值来设置机侧端电压的目标值的步骤包括：当确定的机侧端电压的最优目标值超过确定的机侧端电压的目标值上限时，将机侧端电压的目标值设置为确定的机侧端电压的目标值上限；当确定的机侧端电压的最优目标值未超过确定的机侧端电压的目标值上限时，将机侧端电压的目标值设置为确定的机侧端电压的最优目标值。

可选地，确定当前能够使得机侧电流最小的机侧端电压的目标值的步骤包括：确定当前的机侧端电压是否属于预设的最优搜索区间；当确定属于所述最优搜索区间时，将机侧端电压的目标值依次设置为所述最优搜索区间内的不同值，以在所述最优搜索区间内搜索当前能够使得机侧电流最小的机侧端电压的目标值，其中，当机侧端电压属于所述最优搜索空间时，机侧端电压处于可控状态。

可选地，基于变流器的直流母线当前的电压值来确定机侧端电压的目标值上限的步骤包括：在基于变流器的直流母线当前的电压值的基础上，还基于以下各项之中的至少一项来确定机侧端电压的目标值上限：直流母线的电压最大可利用率、变流器的机侧整流单元中的IGBT模块的死区时间对应的电压损失、以及变流器的机侧整流单元中的IGBT模块的通态压降。