一種基于pir控制器的直驅風電變流器不對稱運行方法
【專利摘要】本發明涉及一種用PIR控制器抑制輸出功率或直流母線電壓波動的直驅型風電變流器網側控制策略。檢測并轉換并網點的三相電壓、電流；檢測直流電壓量，計算得直流電流給定值，進一步得到直流側有功功率平均值；根據現場要求選擇合適的控制目標，計算旋轉坐標系下電流給定值；將轉換到正序旋轉坐標系下的負序電流與正序電流相加得到d、q軸的電流給定值，與電流實測量相減后經PIR控制器得到旋轉坐標系下的電壓參考值；加上解耦補償電壓并轉換得到兩相靜止坐標系下的電壓信號，再經過SVPWM調制產生控制網側變流器的開關信號。本發明可在不對系統硬件做大改動的前提下實現直驅型風電機組的不對稱運行，輸出平衡的有功功率或直流母線電壓。
【專利說明】—種基于PIR控制器的直驅風電變流器不對稱運行方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及直驅型發電機控制領域，尤其是一種基于PIR控制器的直驅型風力發電機網側變流器的控制運行方法。
【背景技術】
[0002]直驅式風電機組，去除了增速齒輪箱而直接驅動，具有可靠性高、維護費用低、發電效率高等優點。直驅式風電機組采用全功率變流器，網側變流器連接到電網，因此電網電壓的不平衡將可能導致風機的電流的不平衡，以及輸出功率、轉矩的波動，嚴重情況下甚至會使風電機組不得不從電網中解列。
[0003]在我國現已頒布的風電場接入電網的技術規定中，明確強調風電場并網點的負序電壓不平衡度穩態達2%，短時達4%情況下，風電機組需維持不脫網正常運行。為解決電網電壓不平衡情況下直驅型風電機組的有效控制，一種常見的控制策略是正、負序分離的雙dq、PI電流調節法，其基本思想是引入結構完全對稱的正、負序坐標系雙電流內環，以實現對正序、負序電流的獨立控制。由于正、負序指令電流在各自的坐標系中均表現為直流分量，因此采用傳統的PI調節器即可實現網側正、負序電流的無靜差控制。但是，該方案需在電流環內嵌入2階陷波器以分離出正負序分量，陷波器的引入會產生分解延時和誤差，且對傳統矢量控制系統的結構改動較大。。
[0004]故，需要一種新的技術方案以解決上述問題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于解決現有技術中存在的問題，提供一種結構簡單、工作可靠的不平衡電網電壓下變流器的控制方法，該方法不需要正負序分解，且能夠實現不同的控制目標。
[0006]為實現上述發明目的，本發明基于PIR控制器的直驅風電變流器不對稱運行方法可采用如下技術方案:
[0007]一種基于PIR控制器的直驅風電變流器不對稱運行方法，包括如下步驟:
[0008](1)、檢測并網點的三相電壓Vab。，三相電流Iab。，用鎖相環得到角度Θ和旋轉角速度ω。經park變換模塊得到同步旋轉坐標下d、q軸電壓Vgd、Vgq和電流Igd、Igq ；
[0009](2)、檢測直流電壓值，將此實際值Vd。與給定值Vdc*作差并經過PI控制器后，得到直流電流的給定值，進一步得到直流側有功功率的平均值Pgtl ；
[0010](3)、根據不平衡電網下直驅風電機組的控制目標，經計算可得到旋轉坐標系下電流的給定值
【權利要求】
1.一種基于PIR控制器的直驅風電變流器不對稱運行方法，其特征在于，包括如下步驟:(1)、檢測并網點的三相電壓Vab。，三相電流Iab。，用鎖相環得到角度Θ和旋轉角速度 ω。經park變換模塊得到同步旋轉坐標下d、q軸電壓
2.如權利要求1所述的基于PIR控制器的直驅風電變流器不對稱運行方法，其特征在于，步驟(3)中所述的控制目標為保持網側輸出有功功率平衡，或者維持平衡的直流電壓， 使之無二次波動。
3.如權利要求1或2所述的基于PIR控制器的直驅風電變流器不對稱運行方法，其特征在于:在傳統的PI控制器上加入一個2倍頻的諧振調節器，使其在該頻率點上獲得有效的幅值和相位增益，實現了正負序電流的統一控制。
【文檔編號】H02J3/38GK103606948SQ201310471089
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年10月10日 優先權日:2013年10月10日
【發明者】朱玲, 張侃, 陶婧嫻, 王長寶 申請人:國電南瑞科技股份有限公司