[发明专利]一种基于切换理论的风电直流母线电压控制系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于切换理论的风电直流母线电压控制系统及方法，包括整流器、并网逆变器、双向DC/DC变流器、控制器和储能装置，其中，所述整流器将永磁同步发电机输出的交流电转换为直流电，并网逆变器将其逆变为恒频恒压的工频交流电送入电网；并网逆变器的直流侧通过双向DC/DC变流器接入风机直流侧，储能装置通过双向DC/DC变流器并联在直流母线上，工作状态为恒母线电压模式；控制器控制双向DC/DC变流器的开断。本发明协调各单元对母线电压的影响，有效抑制减少功率不匹配引起的电压冲击，提高系统动态响应速度，保证系统功率动态平衡。

主权项

1.一种基于切换理论的风电直流母线电压控制系统的方法，基于切换理论的风电直流母线电压控制系统包括整流器、并网逆变器、双向DC/DC变流器、控制器和储能装置，其中，所述整流器将永磁同步发电机输出的交流电转换为直流电，并网逆变器将其逆变为恒频恒压的工频交流电送入电网；并网逆变器的直流侧与双向DC/DC变流器的一侧和整流器的直流侧连接，储能装置与双向DC/DC变流器的另一端连接，工作状态为恒母线电压模式；所述控制器控制双向DC/DC变流器的开断；其特征是：包括以下步骤：(1)实时采集永磁同步风电并网系统的各个元件的电压、电流值，基于基尔霍夫电压定律和电流定律，计算下一控制周期时双向DC/DC变流器的状态变量；(2)根据设定的功率期望平衡点，给予最小投影法，确定切换律；(3)根据切换律通过投影值确定双向DC/DC变流器的第一开关管和第二开关管的状态，使双向DC/DC变流器工作在buck或boost状态，使得储能装置向直流母线吸收或释放能量，平衡功率。