[发明专利]一种基于锁相环误差的次同步振荡抑制装置及方法

摘要

本发明提供了一种基于锁相环误差的次同步振荡抑制装置及方法，包括三相逆变器、控制模块和信号检测模块；信号检测模块的第一输入端接收同步机端口三相交流电压，第二输入端接收装置端口三相交流电压，第三输入端接收装置端口三相交流电流；控制模块的第一输入端连接至信号检测模块的第一输出端，控制模块的第二输入端接收直流母线电压，控制模块的第三输入端连接至信号检测模块的第三输出端，控制模块的第四输入端连接至信号检测模块的第四输出端，控制模块的第五输入端连接至信号检测模块的第二输出端；控制模块根据信号检测模块获得的锁相误差信号通过无功电流的控制进而调节电气阻尼大小以实现抑制系统次同步振荡。

主权项

一种基于锁相环误差的次同步振荡抑制装置，包括三相逆变器(11)；其特征在于，还包括控制模块(12)和信号检测模块(13)；所述信号检测模块(13)的第一输入端用于接收同步机端口三相交流电压VSG，第二输入端用于接收装置端口三相交流电压VPCC，第三输入端用于接收装置端口三相交流电流IPCC；所述控制模块(12)的第一输入端连接至所述信号检测模块(13)的第一输出端，所述控制模块(12)的第二输入端接收直流母线电压Udc，所述控制模块(12)的第三输入端连接至所述信号检测模块(13)的第三输出端，所述控制模块(12)的第四输入端连接至所述信号检测模块(13)的第四输出端，所述控制模块(12)的第五输入端连接至所述信号检测模块(13)的第二输出端；所述控制模块(12)用于根据所述信号检测模块(13)获得的锁相误差信号Δθsub_SG通过无功电流的控制进而调节电气阻尼大小以实现抑制系统次同步振荡；所述信号检测模块(13)包括：第一锁相环(131)，其输入端作为所述信号检测模块(13)的第一输入端，所述第一锁相环(131)用于对所述同步机端口三相电压VSG进行锁相处理并输出锁相误差信号Δθsub_SG；第二锁相环(132)，其输入端作为所述信号检测模块(13)的第二输入端，所述第二锁相环(132)用于对所述装置端口三相交流电压VPCC进行锁相处理并输出端口电压相角θsys_PCC；以及坐标变换器(133)，其第一输入端作为所述信号检测模块(13)的第三输入端，其第二输入端连接至所述第二锁相环(132)的输出端；所述坐标变换器(133)用于将所述装置端口三相交流电流IPCC和装置端口电压相角θsys_PCC进行相角变换并输出电流有功分量id和无功分量iq；所述控制模块(12)包括次同步抑制器(121)，直流母线电压控制器(122)，有功电流控制器(123)，无功电流控制器(124)，矢量合成模块(125)和SVPWM调制模块(126)；所述次同步抑制器(121)的输入端作为所述控制模块(12)的第一输入端接收锁相误差信号Δθsub_SG，所述次同步抑制器(121)根据所述锁相误差信号Δθsub_SG输出无功电流基准值iqref；所述无功电流控制器(124)的第一输入端连接至所述次同步抑制器(121)的输出端，所述无功电流控制器(124)的第二输入端作为所述控制模块(12)的第四输入端接收电流无功分量iq，所述无功电流控制器(124)根据所述无功电流基准值iqref和所述电流无功分量iq获得无功电流控制信号Eq；所述直流母线电压控制器(122)的第一输入端接收直流母线参考电压Udcref，所述直流母线电压控制器(122)的第二输入端作为所述控制模块(12)的第二输入端接收直流母线电压Udc，所述直流母线电压控制器(122)根据所述直流母线参考电压Udcref和直流母线电压Udc获得有功电流基准值idref；所述有功电流控制器(123)的第一输入端连接至所述直流母线电压控制器(122)的输出端，第二输入端作为所述控制模块(12)的第三输入端，所述有功电流控制器(123)根据所述有功电流基准值idref和电流有功分量id获得有功电流控制信号Ed；所述矢量合成模块(125)的第一输入端连接至有功电流控制器(123)的输出端，所述矢量合成模块(125)的第二输入端连接至所述无功电流控制器(124)的输出端，所述矢量合成模块(125)的第三输入端作为所述控制模块(12)的第五输入端，所述矢量合成模块(125)根据所述有功电流控制信号Ed、所述无功电流控制信号Eq和端口电压相角θsys_PCC输出调制三相内电势Eabc和调制内电势相角φabc；所述SVPWM调制模块(126)的输入端连接至所述矢量合成模块(125)的输出端，SVPWM调制模块(126)用于对调制三相内电势Eabc和调制内电势相角φabc进行空间矢量调制并输出开关控制信号。