[发明专利]一种全功率风电机组的低电压故障穿越控制系统

权利要求书

1.一种全功率风电机组的低电压故障穿越控制系统，包括电压源控制的全功率风电机组，其特征在于，还包括连接风电机组的故障检测器、网侧控制器、撬棒控制器、机侧控制器以及变桨控制器；所述故障检测器，用于检测风电机组交流出口端的电压幅值和电流幅值根据交流出口端的电压幅值和电流幅值故障检测器生成短路故障标志位Flag；当电网出现短路故障时，故障检测器生成的短路故障标志位Flag为1，网侧控制器封锁网侧变流器触发脉冲，撬棒控制器将直流侧卸荷电路投入，机侧控制器降低机侧变流器的输出功率，同时变桨控制器增大桨距角实现变桨；当短路故障切除后，故障检测器生成的短路故障标志位Flag变为0，网侧控制器重新开启网侧变流器触发脉冲，待网侧变流器并网启动完毕后，撬棒控制器将直流侧卸荷电路切出，机侧控制器恢复到最优功率控制模式，同时变桨控制器将桨距角减小到0；

在低电压故障检测器中，当风电机组输出电流幅值大于电流设定值上限时，F_I为1；否则，F_I为0；当公共连接点电压幅值小于电压设定值下限时，F_U为1；否则，F_U为0；F_I与F_U经过一个或门，其输出为短路故障标志位Flag；为防止故障检测器误动作，在F_I与或门之间加入下降沿延时器Delayer1；

在网侧控制器中，直流侧电压标幺值与额定直流侧电压标幺值之差经过PI调节器进入选通开关SG1的位置1，选通开关SG2的位置1输入为0；锁相环观测并网点电压的相位θ_p与选通开关SG1的输出之和作为受控开关SG2位置1的输入，直流侧电压标幺值经过一个增益为ω_Bg的积分器后作为受控开关SG2位置2的输入，短路故障标志位Flag经过下降沿延时器Delayer2后进入受控开关SG2的控制标志位Ctrl；无功功率的参考标幺值与无功功率反馈的标幺值之差经过一个PI调节器作为受控开关SG3位置2的输入，受控开关SG3位置1的输入为零，短路故障标志位Flag经过下降沿延时器Delayer3后进入受控开关SG3的控制标志位Ctrl；受控开关SG3的输出与调制电压设定的标幺值之和作为网侧变流器调制电压幅值的标幺值受控开关SG2的输出θ与网侧变流器调制电压幅值的标幺值进入SPWM调制环节；受控开关SG4位置1的输入为零，受控开关SG4位置2的输入为SPWM调制环节的输出，受控开关SG4的输出为网侧变流器的调制信号，短路故障标志位Flag进入受控开关SG4的控制标志位Ctrl。

2.根据权利要求1所述的一种全功率风电机组的低电压故障穿越控制系统，其特征在于，在撬棒控制器中，短路故障标志位Flag经过下降沿延时器Delayer4后进入受控开关SC2、SC3的控制标志位Ctrl；受控开关SC2位置1的输入为受控开关SC2位置2的输入为受控开关SC2的输出为受控开关SC3位置1的输入为受控开关SC3位置2的输入为受控开关SC3的输出为直流侧电压标幺值进入一个滞环比较器作为其输出，滞环比较器的上下限分别为受控开关SC3的输出受控开关SC2的输出滞环比较器的输入大于上限值其输出为1，滞环比较器的输入小于下限值其输出为0；滞环比较器的输出进入受控开关SC1的控制标志位Ctrl，直流侧电压标幺值作为受控开关SC1位置1的输入，额定直流侧电压标幺值作为受控开关SC1位置2的输入，受控开关SC1的输出与额定直流侧电压标幺值之差进入一个具有输出清零功能的PI调节器，滞环比较器的输出经过一个非门进入PI调节器的清零标志位；PI调节器的输出进入比较器，比较器的输出用来控制撬棒的开通和关断。