.，私和負序電流指令分別進行正、負序 2r/2s兩相旋轉坐標到兩相靜止坐標的變換，得到兩相靜止坐標系下所述整流單元的電流 ?曰 7iga_ref,igP_ref; 第九計算模塊，用于根據兩相靜止坐標系下的所述整流單元的進線電流ig。，igp和電 流指令對所述整流單元的進線電流進行比例諧振PR閉環控制，得到所述整 流單元的電壓控制量u'g。和U'gp; 第十計算模塊，用于根據兩相靜止坐標系下所述Ξ相交流電源的電壓Vg。，Vgpw及所 述整流單元的電壓控制量U'g。，!!'gp，按照如下公式計算得到所述整流單元的調制電壓 指令Ug。和Ugp:第十一計算模塊，用于根據所述整流單元的調制電壓指令Ug。，Uge，進行空間矢量脈寬 調制SVPWM得到一控制開關信號，并根據所述控制開關信號控制所述整流單元中的IGBT打 開或關斷。3. 根據權利要求2所述的火電廠輔機變頻器控制系統，其特征在于，所述逆變控制單 元包括： 判斷模塊，用于判斷所述降速信號為所述第一邏輯位準還是所述第二邏輯位準； 設定模塊，用于當所述降速信號為所述第一邏輯位準時，設定轉速值保持不變；當所述 降速信號為所述第二邏輯位準時，利用所述整流單元的負載電流i^、接收所述降速信號時 所述電動機的負載轉矩町、所述直流母線的實際電壓Vd。，按照如下公式設定轉速值：控制模塊，用于根據所述轉速值，依據轉子磁鏈定向的感應電機矢量控制方法，調整所 述逆變單元的輸出電壓W使所述電動機按照所述轉速值轉動。4. 根據權利要求1所述的火電廠輔機變頻器控制系統，其特征在于，所述整流檢測單 元包括： 第一電流傳感器，用于實時測量所述整流單元的Ξ相進線電流ig。，igb，ig。； 第一電壓傳感器，用于實時測量所述Ξ相交流電源的電壓Vg。，Vgb，Vw; 第二電壓傳感器，用于實時測量所述直流母線的實際電壓Vd。。5. 根據權利要求1所述的火電廠輔機變頻器控制系統，其特征在于，所述逆變檢測單 元包括： 第二電流傳感器，用于實時測量所述整流單元的負載電流it; 第Ξ電壓傳感器，用于實時測量所述直流母線的實際電壓Vd。； 轉矩傳感器，用于實時測量所述電動機的負載轉矩τγ。6. -種火電廠輔機變頻器控制方法，其特征在于，用于對一變頻器進行控制，所述變頻 器包括：整流單元、逆變單元和直流母線；所述整流單元為由絕緣柵雙極型晶體管IGBT組 成的Ξ相橋式全控整流電路；所述逆變單元為由IGBT組成的Ξ相橋式全控逆變電路；所述 整流單元的輸入端連接Ξ相交流電源，輸出端連接所述直流母線；所述逆變單元的輸入端 連接所述直流母線，輸出端連接電動機；所述火電廠輔機變頻器控制方法，包括： 步驟Α，實時測量所述整流單元的Ξ相進線電流ig。，igb，ig。，所述Ξ相交流電源的電壓Vs。，v,b，V,。，W及所述直流母線的實際電壓V化； 步驟B，根據所述整流單元的Ξ相進線電流1,。，1,,，1,。、所述^相交流電源的電壓Vs。，Vgb，Vg。、所述直流母線的實際電壓Vd。，W及所述整流單元的額定電流Ut。、所述直流母 線的電壓設定值￥4。_^，控制所述整流單元中的1681'打開或關斷，^實現對所述整流單元的Ξ相進線電流ig。，igb，ig。進行比例諧振PR閉環控制，進而使所述直流母線的實際電壓Vd。保 持在與其電壓設定值Vd。^^的差值小于一預設闊值的水平，同時輸出一降速信號； 步驟C，實時測量所述整流單元的負載電流心所述直流母線的實際電壓Vd。、所述電動 機的負載轉矩?Υ; 步驟D，根據所述整流單元的負載電流i,、所述電動機的負載轉矩！；、所述直流母線的 實際電壓Vd。^及所述降速信號，設定轉速值，并依據所述轉速值調整所述逆變單元的輸出 電壓W使所述電動機按照所述轉速值轉動，W使所述變頻器實現低電壓穿越。7.根據權利要求6所述的火電廠輔機變頻器控制方法，其特征在于，所述步驟B包括： 步驟B01，獲取所述整流單元的額定電流Igf。,。，并根據該額定電流Igf。,。計算所述整流 單元的電流上限值Igm。、； 步驟B02,對所述整流單元的Ξ相進線電流ig。，igb，ig。和所述Ξ相交流電源的電壓V,。，v,b，V,。進行3s/2sΞ相靜止坐標到兩相靜止坐標的變換，得到兩相靜止坐標系下所述整 流單元的進線電流iga,igP和所述Ξ相交流電源的電壓Vg。，ν,ρ; 步驟Β03,根據兩相靜止坐標系下所述Ξ相交流電源的電壓Vg。，Vgp，使用鎖相環化L方法獲取兩相靜止坐標系下所述Ξ相交流電源的正序電壓咬，嗎、正序電壓相角0 1、負序 電壓C:，礙和負序電壓相角-Θ1; 步驟B04,根據所述Ξ相交流電源的正序電壓相角Θ1和負序電壓相角-Θ1，對兩相靜 止坐標系下所述；相交流電源的正序電壓嗦.，嗦和負序電壓咕α古分別進行2s/化兩相靜止 坐標到兩相旋轉坐標的變換，得到所述Ξ相交流電源的正、負序電壓定向的同步旋轉坐標 系下的電壓，心，乂,_; 步驟B05，根據所述直流母線的電壓設定值Vd。fw和實際電壓Vd。，對所述直流母線的電 壓進行比例積分PI閉環控制，得到所述變頻器的有功功率指令Pg。； 步驟B06,根據所述Ξ相交流電源的正、負序電壓定向的同步旋轉坐標系下的電壓 巧^及所述變頻器的有功功率指令Pg。，按照如下公式計算所述整流單元的臨時正、負 序有功電流指令取，芭-:步驟B07,根據所述整流單元的電流上限值及所述Ξ相交流電源的正、負序電 壓定向的同步旋轉坐標系下的電足也，<.一對所述整流單元的臨時正、負序有功電流指令 當+.這_進行限幅處理； 若陪+| +歧_^ /gm町，則按照如下公式計算所述整流單元的正、負序電流指令 評 評 ?〇 ?〇 'gi/+_ref銳十-ref. '如-_ref，'餅-_Kf,其4，同時，將所述降速信號置為第一邏輯位準并輸出； 否則，將按照如下公式計算所述整流單元的正、負序電流指令羣州，環心扣私_:似4-_姑；同時，將所述降速信號置為第二邏輯位準并輸出； 步驟B08,根據所述Ξ相交流電源的正序電壓相角θι和負序電壓相角-Θ1，對所述 整流單元的正序電流指令私和負序電流指令私凍分別進行正、負序2r/2s兩 相旋轉坐標到兩相靜止坐標的變換，得到兩相靜止坐標系下所述整流單元的電流指令 refJlgp_ref? 步驟B09,根據兩相靜止坐標系下的所述整流單元的進線電流ig。，igp和電流指令i w，對所述整流單元的進線電流進行比例諧振PR閉環控制，得到所述整流單元的電 壓控制量U'g。和U'gp; 步驟B10,根據兩相靜止坐標系下所述Ξ相交流電源的電壓V,。，ν,ρW及所述整流單元 的電壓控制量U'g。，!!'gp，按照如下公式計算得到所述整流單元的調制電壓指令Ug。和 U巨P：步驟B11，根據所述整流單元的調制電壓指令Ug。，Ugp，進行空間矢量脈寬調制SVPWM得到一控制開關信號，并根據所述控制開關信號控制所述整流單元中的IGBT打開或關斷。8.根據權利要求7所述的火電廠輔機變頻器控制方法，其特征在于，所述步驟D包括： 步驟D01，判斷所述降速信號為所述第一邏輯位準還是所述第二邏輯位準； 步驟D02,當所述降速信號為所述第一邏輯位準時，設定轉速值保持不變；當所述降速 信號為所述第二邏輯位準時，利用所述整流單元的負載電流i^、接收所述降速信號時所述 電動機的負載轉矩町、所述直流母線的實際電壓Vd。，按照如下公式設定轉速值：步驟D03,根據所述轉速值，依據轉子磁鏈定向的感應電機矢量控制方法，調整所述逆 變單元的輸出電壓W使所述電動機按照所述轉速值轉動。9. 根據權利要求6所述的火電廠輔機變頻器控制方法，其特征在于，所述步驟A包括： 利用電流傳感器實時測量所述整流單元的Ξ相進線電流ig。，igb，ig。;利用電壓傳感器實時 測量所述Ξ相交流電源的電壓Vg。，Vgb，VwW及所述直流母線的實際電壓Vd。。10. 根據權利要求6所述的火電廠輔機變頻器控制方法，其特征在于，所述步驟C包 括： 利用電流傳感器實時測量所述整流單元的負載電流it;利用電壓傳感器實時測量所述 直流母線的實際電壓Vd。;利用轉矩傳感器實時測量所述電動機的負載轉矩?\。
【專利摘要】本發明的實施方式提供了一種火電廠輔機變頻器控制系統及方法，該系統包括：背靠背式的變頻器、整流檢測單元、整流控制單元、逆變檢測單元和逆變控制單元；變頻器包括整流單元、逆變單元和直流母線；整流控制單元用于控制整流單元中的IGBT打開或關斷，實現對整流單元的三相進線電流進行比例諧振閉環控制，進而使直流母線的電壓維持穩定，同時輸出一降速信號；所述逆變控制單元根據降速信號設定轉速值，并依據該轉速值調整逆變單元的輸出電壓以使電動機按照該轉速值轉動。利用本發明，當電網電壓發生跌落時，無需外加輔助裝置，僅通過對整流單元的控制即可維持直流母線電壓的穩定，進而保持逆變單元對電動機的有效控制，實現低電壓穿越。
【IPC分類】H02P27/06, H02J3/38, H02J3/12
【公開號】CN105406514
【申請號】CN201511020422
【發明人】鄭重, 解明, 張紅俠, 李衛華, 駱意, 魯學農, 尚勇
【申請人】華北電力科學研究院有限責任公司, 國家電網公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月30日