本技术属于一种电网控制方法,具体涉及一种无功电流指令生成方法及相关装置、无功电流控制方法。
背景技术:
1、对于储能变流器,在不对称低电压穿越过程中,需要输出正序无功电流支撑正序电压恢复,从电网中吸收负序无功电流抑制负序电压升高。其中,正序无功电流指令可以通过电网电压锁相,然后进行正序坐标变换,轴代表有功分量,轴代表无功分量。根据轴正序电压的跌落深度,可以按照国标要求得到相应的轴正序无功电流指令。但是对于负序无功电流指令,现有技术通常通过负序变换,得到轴负序电压的跌落深度相应产生的轴负序无功电流指令。然而,对于这种产生负序无功电流指令的方法,目前常用的电网锁相得到的角度是正序电网电压角度,在不对称低电压穿越过程中,只有在负序电网电压起始角度和正序电网电压起始角度一致的特殊工况下,才能保证产生负序无功电流指令的方法生成的轴负序无功电流指令是准确的。如果不一致,生成的轴负序无功电流指令就会出现较大偏差,从而影响储能逆变器输出的负序无功。
2、实际不对称低电压穿越过程中产生的负序电网电压起始角度是不固定的,与不对称低电压穿越的时刻有关系。因此,采用上述方法生成轴负序无功电流指令,存在不足之处,将直接影响不对称低电压穿越过程中储能变流器输出无功电流的大小和相位。
技术实现思路
1、本技术针对目前生成轴负序无功电流指令的方法,将直接影响不对称低电压穿越过程中储能变流器输出无功电流的大小和相位的技术问题,提供一种无功电流指令生成方法及相关装置、无功电流控制方法。
2、为了实现上述目的,本技术采用以下技术方案予以实现:
3、第一方面,本技术提出一种无功电流指令生成方法,包括:
4、获取电网电压角频率;
5、结合电网电压角频率,对三相电网电压进行正序坐标变换,得到正序有功分量和正序无功分量;并结合电网电压角频率,对三相电网电压进行负序坐标变换,得到负序有功分量和负序无功分量;
6、分别获得正序有功分量、正序无功分量、负序有功分量和负序无功分量的直流分量;
7、根据正序有功分量的直流分量,计算不对称低电压穿越时要求产生的正序无功电流轴分量指令值;根据负序有功分量和负序无功分量的直流分量,计算不对称低电压穿越时要求产生的负序无功电流轴分量指令值和负序无功电流d轴分量指令值。
8、进一步地,所述获取电网电压角频率,包括:
9、对三相电网电压进行正序坐标变换,得到正序无功分量;
10、经过电网频率二倍频的二阶带阻滤波器,滤除正序无功分量中的二倍频交流分量,得到正序无功分量的直流分量;
11、将正序无功分量的直流分量与正序无功分量的直流分量给定值之间的差值输入至调节器,得到角速度偏量;
12、使角速度偏量与储能变流器额定角速度作差,得到实际角速度;
13、对实际角速度进行积分处理,得到电网电压角频率。
14、进一步地,所述结合电网电压角频率,对三相电网电压进行正序坐标变换,得到正序有功分量和正序无功分量,包括:
15、
16、其中,为三相电网电压中的相电压,为三相电网电压中的相电压,为三相电网电压中的相电压,为正序有功分量,为正序无功分量;
17、所述结合电网电压角频率,对三相电网电压进行负序坐标变换,得到负序有功分量和负序无功分量,包括:
18、
19、其中,为负序有功分量,为负序无功分量。
20、进一步地,所述分别获得正序有功分量、正序无功分量、负序有功分量和负序无功分量的直流分量,包括:
21、经过电网频率二倍频的二阶带阻滤波器,分别滤除正序有功分量、正序无功分量、负序有功分量和负序无功分量中的二倍频交流分量,对应获得正序有功分量、正序无功分量、负序有功分量和负序无功分量的直流分量。
22、进一步地,所述根据正序有功分量的直流分量,计算不对称低电压穿越时要求产生的正序无功电流轴分量指令值,包括:
23、
24、其中,为不对称低电压穿越时要求产生的正序有功电流轴分量,为储能变流器动态正序无功电流比例系数,为正序有功分量的直流分量,为电网额定电压,为电网额定电流,为正序分量的幅值。
25、进一步地,所述根据负序有功分量和负序无功分量的直流分量,计算不对称低电压穿越时要求产生的负序无功电流轴分量指令值和负序无功电流轴分量指令值,包括:
26、
27、其中,为不对称低电压穿越时要求产生的负序无功电流轴分量,为不对称低电压穿越时要求产生的负序无功电流轴分量,为储能变流器动态负序无功电流比例系数,为负序无功分量的直流分量,为负序有功分量的直流分量。
28、第二方面,本技术提出一种无功电流控制方法,包括:
29、采用上述的无功电流指令生成方法,得到正序无功电流轴分量指令值、负序无功电流轴分量指令值和负序无功电流轴分量指令值;
30、根据正序无功电流轴分量指令值、负序无功电流轴分量指令值和负序无功电流轴分量指令值,在不对称低电压穿越过程中,对储能变流器进行控制。
31、进一步地,所述在不对称低电压穿越过程中,对储能变流器进行控制,包括:
32、将正序有功电流轴给定值与正序有功电流轴反馈值的差值输入至调节器,得到第一输出;并将正序有功电流轴反馈值输入至轴和轴解耦器,得到第二输出;
33、将正序无功电流轴分量指令值与正序无功电流轴反馈值的差值输入至调节器,得到第三输出;并将正序无功电流轴反馈值输入至轴和轴解耦器,得到第四输出;
34、将负序无功电流轴分量指令值与负序有功电流轴反馈值的差值输入至调节器,得到第五输出;并将负序有功电流轴反馈值输入至轴和轴解耦器,得到第六输出;
35、将负序无功电流轴分量指令值与负序无功电流轴反馈值的差值输入至调节器,得到第七输出;并将负序无功电流轴反馈值输入至轴和轴解耦器,得到第八输出;
36、将第一输出和正序有功分量求和,并与第四输出作差,得到第九输出;
37、将第二输出、第三输出和正序有功分量求和,得到第十输出;
38、将第五输出、第八输出和负序有功分量求和,得到第十一输出;
39、将第七输出和负序无功分量求和,并与第六输出作差,得到第十二输出;
40、结合电网电压角频率的负值,对第九输出和第十输出做坐标变换,得到第十三输出;并结合电网电压角频率的负值,对第十一输出和第十二输出做坐标变换,得到第十四输出;
41、对第十三输出和第十四输出做加和,得到第十五输出;
42、对第十五输出做脉冲宽度调制,得到用于控制储能变流器的控制信号。
43、第三方面,本技术提出一种电子设备,包括:
44、存储器,用于存储计算机程序;
45、处理器,用于执行所述计算机程序时实现上述无功电流指令生成方法的步骤。
46、第四方面,本技术提出一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述无功电流指令生成方法的步骤。
47、与现有技术相比,本技术具有以下有益效果:
48、本技术提出一种无功电流指令生成方法,先获取电网电压角频率,对三相电网电压进行坐标变换,得到正序有功分量、正序无功分量、负序有功分量和负序无功分量,再分别获得对应的直流分量,通过准确计算,得到相应的正序无功电流轴分量指令值、负序无功电流轴分量指令值和负序无功电流轴分量指令值。本技术的方法计算过程简单,计算量小,容易实现推广。且占用的数字存储资源小,实现的成本低。另外,本技术的方法能够在各种低电压穿越工况中,准确计算出正序无功电流指令和负序无功电流指令,能够充分满足无功电流输出需求。
49、本技术还提出了一种无功电流控制方法、一种电子设备和一种计算机存储介质,具备上述无功电流指令生成方法的全部优势。
1.一种无功电流指令生成方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述无功电流指令生成方法,其特征在于,所述获取电网电压角频率,包括:
3.根据权利要求2所述无功电流指令生成方法,其特征在于,所述结合电网电压角频率,对三相电网电压进行正序坐标变换,得到正序有功分量和正序无功分量,包括:
4.根据权利要求3所述无功电流指令生成方法,其特征在于,所述分别获得正序有功分量、正序无功分量、负序有功分量和负序无功分量的直流分量,包括:
5.根据权利要求4所述无功电流指令生成方法,其特征在于,所述根据正序有功分量的直流分量,计算不对称低电压穿越时要求产生的正序无功电流轴分量指令值,包括:
6.根据权利要求5所述无功电流指令生成方法,其特征在于,所述根据负序有功分量和负序无功分量的直流分量,计算不对称低电压穿越时要求产生的负序无功电流轴分量指令值和负序无功电流轴分量指令值,包括:
7.一种无功电流控制方法,其特征在于,包括:
8.根据权利要求7所述一种无功电流控制方法,其特征在于,所述在不对称低电压穿越过程中,对储能变流器进行控制,包括:
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述无功电流指令生成方法的步骤。