[发明专利]一种电网频率动态和电网电压动态的优化控制方法及装置

权利要求书

1.一种电网频率动态和电网电压动态的优化控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据采集的电网三相电压确定电网频率变化率和电网电压变化率；所述电网电压变化率根据电网电压的直轴分量和电网电压幅值确定；所述电网频率变化率根据电网电压的交轴分量、电网频率以及电网相位确定；所述电网电压变化率根据电网电压的直轴分量和电网电压幅值确定，具体为：对采集的电网三相电压进行坐标变换，确定对应的电压直轴分量；将所述电网电压的直轴分量和电网电压幅值相减，并对相减的结果控制增益后得到电网电压变化率；其中，所述电网电压幅值通过电网电压变化率积分得到；所述电网频率变化率根据电网电压的交轴分量、电网频率以及电网相位确定，具体为：通过锁相锁幅环模块对采集的电网三相电压进行坐标变换，并结合电网相位确定对应的电压交轴分量；对所述电压交轴分量控制增益后得到电网频率的变化率；其中，所述电网相位由与电网频率相关的两部分相加得到，所述与电网频率相关的两部分分别为：对电网频率控制第一增益和对电网频率控制第二增益并积分；所述电网频率通过电网频率变化率积分得到；

根据电网频率变化率确定有功功率指令；

根据电网电压变化率确定无功功率指令；具体为：对电网电压变化率控制增益后，进行低通滤波得到第一部分无功功率指令；将电网电压与预定电压相减，并对相减后得到的结果控制增益得到第二部分无功功率指令；将第一部分无功功率指令和第二部分无功功率指令相加得到所述无功功率指令；

基于所述有功功率指令和无功功率指令控制补偿装置与电网交换的有功功率和无功功率，以优化电网电压和电网频率动态；所述补偿装置为用来控制电网频率变化率和电网电压变化率的装置。

2.根据权利要求1所述的优化控制方法，其特征在于，所述根据电网频率变化率确定有功功率指令，具体为：

对电网频率变化率控制增益后，进行低通滤波得到第一部分有功功率指令；

将电网频率与预定频率相减，并对相减后得到的结果控制增益得到第二部分有功功率指令；

将第一部分有功功率指令和第二部分有功功率指令相加得到所述有功功率指令。

3.一种电网频率动态和电网电压动态的优化控制装置，其特征在于，包括：

变化率确定单元，用于根据采集的电网三相电压确定电网频率变化率和电网电压变化率；所述电网电压变化率根据电网电压的直轴分量和电网电压幅值确定；所述电网频率变化率根据电网电压的交轴分量、电网频率以及电网相位确定；所述变化率确定单元通过锁相锁幅环模块实现，具体包括：坐标变换器，用于对采集的电网三相电压进行坐标变换，确定对应的电压直轴分量，以及对采集的电网三相电压进行坐标变换，并结合电网相位确定对应的电压交轴分量；第一减法器，用于将所述电网电压的直轴分量和电网电压幅值相减；第一增益器，用于对第一减法器相减的结果控制增益后得到电网电压变化率；第一积分器，用于对电网电压变化率积分得到电网电压幅值；第二增益器，用于对所述电压交轴分量控制增益后得到电网频率的变化率；第二积分器，用于对电网频率变化率积分得到电网频率；第三增益器，用于对电网频率控制第一增益；第四增益器，用于对电网频率控制第二增益；第三积分器，用于对第四增益器输出的信号积分；第一加法器，用于对第三增益器的输出和第三积分器的输出相加，得到电网相位；

功率指令确定单元，用于根据电网频率变化率确定有功功率指令；以及根据电网电压变化率确定无功功率指令；所述功率指令确定单元具体包括：第七增益器，用于对电网电压变化率控制增益；第二低通滤波器，用于对第七增益器的输出信号进行低通滤波得到第一部分无功功率指令；第二减法器，用于将电网电压与预定电压相减；第八增益器，用于对第二减法器输出的信号控制增益得到第二部分无功功率指令；第三加法器，用于将第一部分无功功率指令和第二部分无功功率指令相加得到所述无功功率指令；

电网功率控制单元，用于基于所述有功功率指令和无功功率指令控制补偿装置与电网交换的有功功率和无功功率，以优化电网电压和电网频率动态；所述补偿装置为用来控制电网频率变化率和电网电压变化率的装置。

4.根据权利要求3所述的优化控制装置，其特征在于，所述功率指令确定单元具体包括：

第五增益器，用于对电网频率变化率控制增益；

第一低通滤波器，用于对第五增益器的输出信号进行低通滤波得到第一部分有功功率指令；

第三减法器，用于将电网频率与预定频率相减；

第六增益器，用于对第三减法器的输出信号控制增益得到第二部分有功功率指令；

第二加法器，用于将第一部分有功功率指令和第二部分有功功率指令相加得到所述有功功率指令。