[发明专利]一种可变频率变压器的转矩和功率波动抑制方法

说明书

本发明涉及一种可变频率变压器的转矩和功率波动抑制方法，包括：S1：相关信号采集；S2：将相关信号进行处理，得到定子侧电网正序电压直流分量，定子电压、电流各直流分量；S3：按照预设电压控制方程进行处理，得到串联三相变换器各电压参考值直流分量；S4：进行坐标变换处理，得到串联三相变换器各电压参考值，然后将串联三相变换器各电压参考值相加，得到在两相静止坐标系下串联三相变换器电压参考值；S5：将串联三相变换器电压参考值经过空间矢量调制，得到串联三相变换器开关的控制信号，并将其输入控制器，实现可变频率变压器的转矩和功率波动的抑制。本发明使可变频率变压器具备在双边不平衡且谐波电网电压下运行的能力。

技术领域

本发明涉及电网异步互联技术领域，更具体地，涉及一种可变频率变压器的转矩和功率波动抑制方法。

背景技术

随着电力系统中不平衡和非线性负载的大量使用，电压不平衡和谐波畸变现象共同发生在输电线中的可能性逐渐增大。可变频率变压器的定子绕组和转子绕组分别连接两组输电线，因而可变频率变压器的两侧电网电压会同时发生不平衡且谐波畸变。

当可变频率变压器的两侧电网电压发生不平衡且谐波畸变时，流过可变频率变压器的电流将会不平衡且谐波畸变。不平衡且谐波畸变的电压和电流之间相互作用，会导致可变频率变压器的电磁转矩、有功功率和无功功率产生二倍转子旋转电角速度、六倍转子旋转电角速度、二倍定子同步角速度、二倍转子同步角速度、六倍定子同步角速度减二倍转子同步角速度、四倍定子同步角速度、六倍转子同步角速度减二倍定子同步角速度、六倍定子同步角速度、六倍转子同步角速度、八倍定子同步角速度、六倍定子同步角速度加二倍转子同步角速度、二倍定子同步角速度加六倍转子同步角速度、十二倍定子同步角速度和六倍定子同步角速度加六倍转子同步角速度的波动。电磁转矩的波动会降低机械系统的寿命，有功功率和无功功率的波动会降低电力系统的电能质量。

现有技术中，只涉及如何实现双边不平衡电网电压下可变频率变压器的故障穿越控制，并没有考虑不平衡的电网电压中负序分量和谐波畸变的电网电压中谐波分量共同导致的电磁转矩、有功功率和无功功率波动，因此无法实现双边不平衡且谐波电网电压下可变频率变压器的故障穿越控制。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的无法实现双边不平衡且谐波电网电压下可变频率变压器的故障穿越控制的缺陷，提供一种可变频率变压器的转矩和功率波动抑制方法。

所述方法包括以下步骤：

S1：采集定子绕组、定子侧电网、转子侧电网相关电压电流信号和转子旋转电相角；

S2：将定子绕组、定子侧电网、转子侧电网相关电压电流信号进行处理，得到定子侧电网正序电压直流分量，定子电压、电流各直流分量；

S3：将定子侧电网正序电压直流分量，定子电压、电流各直流分量，按照预设电压控制方程进行处理，得到串联三相变换器各电压参考值直流分量；

S4：将串联三相变换器各电压参考值直流分量分别经过坐标变换处理，得到串联三相变换器各电压参考值；然后将串联三相变换器各电压参考值相加，得到在两相静止坐标系下串联三相变换器电压参考值；

S5：将串联三相变换器电压参考值经过处理，得到串联三相变换器开关的控制信号，并将其输入控制器，实现可变频率变压器的转矩和功率波动的抑制。

优选地，S1所采集的信号包括：定子侧电网电压、定子电压、转子侧电网电压、定子电流、转子旋转电相角。

优选地，S2中定子绕组、定子侧电网、转子侧电网相关电压电流信号的处理手段包括坐标变换和陷波器处理。

优选地，S2具体操作为：

将定子侧电网电压和转子侧电网电压分别经过锁相环处理，得到定子侧电网电压相角和转子侧电网电压相角；