[发明专利]具有电压源特性的全功率变换风电机组

说明书

本发明提供了一种具有电压源特性的全功率变换风电机组，包括：网侧单元、机侧单元；所述网侧单元与机侧单元相连；所述网侧单元包括：网侧变流器；所述网侧变流器控制直流侧电压；所述网侧变流器包括：网侧变流器控制环路；本发明中的网侧变流器的稳定控制器测量直流电压，经过放大器和高通滤波器后，其输出叠加到网侧变流器的调制电压上。机侧变流器的稳定控制器在原有机侧变流器的惯量传递控制环路中加入三级一阶低通滤波器。所加入的三级低通滤波器在较小时间尺度可以调节的机侧变流器输出有功功率的相位，提高系统稳定性。

技术领域

本发明涉及变换风电机组技术领域，具体地，涉及一种具有电压源特性的全功率变换风电机组。

背景技术

随着惯量传递系数KC的增大，风电机组在弱电网中的运行稳定性下降，容易引发风电机组振荡失稳。因此，有必要研究这种电压源型控制风电机组的稳定控制方法。现有技术亟需一种具有电压源特性的全功率变换风电机组。

专利文献CN109378888B公开了一种集中式高压整流电流分配充电堆。本发明提供一种安全、可靠的集中式高压整流电流分配充电堆。本发明包括高压保护单元、高压整流变压器单元、高压整流单元和充电桩群电流分配单元，其结构要点高压保护单元的输出端口与高压整流变压器单元的输入端口相连，高压整流变压器单元的输出端口与高压整流单元的输入端口相连，高压整流单元的输出端口与充电桩群电流分配单元的输入端口相连。该专利在结构和性能上仍然有待提高的空间。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种具有电压源特性的全功率变换风电机组。

根据本发明提供的一种具有电压源特性的全功率变换风电机组，包括：网侧单元、机侧单元；所述网侧单元与机侧单元相连；所述网侧单元包括：网侧变流器；所述网侧变流器控制直流侧电压；所述网侧变流器包括：网侧变流器控制环路；所述网侧变流器控制环路中的直流侧电压(标幺值)经过一个增益为电网角频率基准值ω_Bg(即为314.15926rad/s)的积分器，积分器的输出为网侧变流器调制波的相位θ；网侧变流器无功功率的参考值(标幺值)与反馈值(标幺值)之差经过比例积分(PI)调节器，该比例积分(PI)调节器的输出与额定调制电压U_t0之和即为网侧变流器的实际调制电压U_t；根据该实际调制电压U_t与相位θ生成网侧变流器的调制信号用于正弦脉宽调制(SPWM)。

优选地，所述积分器的增益为电网角频率基准值ω_Bg；所述电网角频率基准值ω_Bg＝314.15926rad/s；所述网侧变流器控制环路中的直流侧电压(标幺值)经过一个增益为电网角频率基准值ω_Bg(即为314.15926rad/s)的积分器，积分器的输出为网侧变流器调制波的相位θ；网侧变流器无功功率的参考值(标幺值)与反馈值(标幺值)之差经过比例积分(PI)调节器，该比例积分(PI)调节器的输出与额定调制电压U_t0之和即为网侧变流器的实际调制电压U_t；根据该实际调制电压U_t与相位θ生成网侧变流器的调制信号用于正弦脉宽调制(SPWM)。

优选地，为了使直流电压仅自主感知电网频率的变化，而对电网电压幅值的变化不敏感，在网侧变流器控制环路中加入稳定及频率感知综合控制器，稳定及频率感知综合控制器测量直流电压，经过放大器K_PSS和时间常数为T_dc的高通滤波器后，所述稳定及频率感知综合控制器输出叠加到网侧变流器的调制电压上；所述稳定及频率感知综合控制器能够使直流电压仅感知电网频率变化，对电网电压幅值变化不敏感。由于高通滤波器只允许通过动态信号，因此该稳定及频率感知综合控制器仅在动态过程中起作用。

优选地，所述稳定及频率感知综合控制器需整定的参数包括以下任一种或者任多种参数：

-高通滤波时间常数T_dc；