换流器磁链反馈控制方法、装置、电子设备及存储介质

    技术2025-08-09  12


    本申请涉及电力系统,尤其涉及一种换流器磁链反馈控制方法、装置、电子设备及存储介质。


    背景技术:

    1、随着新型电力系统建设的推进,在沙戈荒、海上风电送出等场景下,将形成新能源基地为主导的电力系统,换流器对电力系统的稳定十分重要,然而现有的换流器难以同时兼容强电网和弱电网的同步稳定性。


    技术实现思路

    1、本申请实施例的主要目的在于提出一种换流器磁链反馈控制方法、装置、电子设备及存储介质,以提高换流器的同步稳定性。

    2、为实现上述目的,本申请实施例的一方面提出了一种换流器磁链反馈控制方法,所述方法包括以下步骤:

    3、获取三相电压瞬时参考值;

    4、获取换流器滤波器出口的三相磁链测量值;

    5、将所述三相电压瞬时参考值减去所述三相磁链测量值,得到偏差值;

    6、根据所述偏差值生成换流器三相桥臂的驱动信号。

    7、在一些实施例中,所述获取换流器滤波器出口的三相磁链测量值,包括以下步骤:

    8、根据所述滤波器出口的三相电压计算出所述三相磁链测量值的标幺值;

    9、所述三相磁链测量值的标幺值的计算表达式包括:

    10、

    11、其中,mean表示平均值计算且满足以下关系式:

    12、

    13、其中,va为所述换流器滤波器出口的a相电压实际值,vb为所述换流器滤波器出口的b相电压实际值,vc为所述换流器滤波器出口的c相电压实际值,vn为所述换流器滤波器出口的电压额定值,为所述换流器滤波器出口的a相电压标幺值,为所述换流器滤波器出口的b相电压标幺值,为所述换流器滤波器出口的c相电压标幺值,fn为电力系统的频率额定值,为所述换流器滤波器出口的a相磁链测量值的标幺值,为所述换流器滤波器出口的b相磁链测量值的标幺值,为所述换流器滤波器出口的c相磁链测量值的标幺值,t为时延长度。

    14、在一些实施例中,所述将所述三相电压瞬时参考值减去所述三相磁链测量值,得到偏差值,包括以下步骤:

    15、将所述三相电压瞬时参考值的标幺值减去所述三相磁链测量值的标幺值,得到所述偏差值;

    16、所述偏差值的计算表达式包括:

    17、

    18、其中,ea、eb、ec分别为a相、b相、c相对应的所述偏差值;为所述换流器的a相瞬时电压参考值的标幺值,为所述换流器的b相瞬时电压参考值的标幺值,为所述换流器的c相瞬时电压参考值的标幺值;为所述换流器滤波器出口的a相磁链测量值的标幺值,为所述换流器滤波器出口的b相磁链测量值的标幺值,为所述换流器滤波器出口的c相磁链测量值的标幺值。

    19、在一些实施例中,所述根据所述偏差值生成换流器三相桥臂的驱动信号,包括以下步骤:

    20、将所述偏差值馈入pwm脉宽调制模块,并利用所述pwm脉宽调制模块生成所述换流器三相桥臂的驱动信号;

    21、或者,将所述偏差值馈入svpwm空间矢量调制模块,并利用所述svpwm空间矢量调制模块生成所述换流器三相桥臂的驱动信号。

    22、为实现上述目的,本申请实施例的另一方面提出了一种换流器磁链反馈控制装置,所述装置包括:

    23、参考值获取单元,用于获取三相电压瞬时参考值;

    24、测量值获取单元,用于获取换流器滤波器出口的三相磁链测量值;

    25、偏差值获取单元,用于将所述三相电压瞬时参考值减去所述三相磁链测量值,得到偏差值;

    26、驱动信号生成单元,用于根据所述偏差值生成换流器三相桥臂的驱动信号。

    27、在一些实施例中,所述测量值获取单元,包括:

    28、测量值获取子单元,用于根据所述滤波器出口的三相电压计算出所述三相磁链测量值的标幺值;

    29、所述三相磁链测量值的标幺值的计算表达式包括:

    30、

    31、其中,mean表示平均值计算且满足以下关系式:

    32、

    33、其中,va为所述换流器滤波器出口的a相电压实际值,vb为所述换流器滤波器出口的b相电压实际值,vc为所述换流器滤波器出口的c相电压实际值,vn为所述换流器滤波器出口的电压额定值,为所述换流器滤波器出口的a相电压标幺值,为所述换流器滤波器出口的b相电压标幺值,为所述换流器滤波器出口的c相电压标幺值,fn为电力系统的频率额定值,为所述换流器滤波器出口的a相磁链测量值的标幺值,为所述换流器滤波器出口的b相磁链测量值的标幺值,为所述换流器滤波器出口的c相磁链测量值的标幺值,t为时延长度。

    34、在一些实施例中,所述偏差值获取单元,包括:

    35、偏差值获取子单元,用于将所述三相电压瞬时参考值的标幺值减去所述三相磁链测量值的标幺值,得到所述偏差值;

    36、所述偏差值的计算表达式包括:

    37、

    38、其中,ea、eb、ec分别为a相、b相、c相对应的所述偏差值;为所述换流器的a相瞬时电压参考值的标幺值,为所述换流器的b相瞬时电压参考值的标幺值,为所述换流器的c相瞬时电压参考值的标幺值;为所述换流器滤波器出口的a相磁链测量值的标幺值,为所述换流器滤波器出口的b相磁链测量值的标幺值,为所述换流器滤波器出口的c相磁链测量值的标幺值。

    39、在一些实施例中,所述驱动信号生成单元,包括:

    40、第一驱动信号生成子单元,用于将所述偏差值馈入pwm脉宽调制模块,并利用所述pwm脉宽调制模块生成所述换流器三相桥臂的驱动信号;

    41、第二驱动信号生成子单元,用于将所述偏差值馈入svpwm空间矢量调制模块,并利用所述svpwm空间矢量调制模块生成所述换流器三相桥臂的驱动信号。

    42、为实现上述目的,本申请实施例的另一方面提出了一种电子设备,所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法。

    43、为实现上述目的,本申请实施例的另一方面提出了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。

    44、本申请实施例至少包括以下有益效果:

    45、本申请可以获取三相电压瞬时参考值;获取换流器滤波器出口的三相磁链测量值;将三相电压瞬时参考值减去三相磁链测量值,得到偏差值;根据偏差值生成换流器三相桥臂的驱动信号。本申请不需要修改换流器原有的架构,仅需要计算出换流器生成的三相电压瞬时参考值减去换流器滤波器出口的三相磁链测量值的偏差值,然后根据该偏差值即可生成换流器三相桥臂的驱动信号。通过磁链反馈控制,一方面可显著提升换流器的同步稳定性,而且无需改变换流器的结构;另一方面,可提升换流器对强弱电网的兼容性和同步稳定性。而且,本申请的方案可应用于双馈风力发电机、直驱风力发电机、柔性直流输电换流器、储能换流器、光伏换流器等任意类型的换流器并网设备,具有较高的兼容性。



    技术特征:

    1.一种换流器磁链反馈控制方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种换流器磁链反馈控制方法,其特征在于,所述获取换流器滤波器出口的三相磁链测量值,包括以下步骤:

    3.根据权利要求1所述的一种换流器磁链反馈控制方法,其特征在于,所述将所述三相电压瞬时参考值减去所述三相磁链测量值,得到偏差值,包括以下步骤:

    4.根据权利要求1至3任一项所述的一种换流器磁链反馈控制方法,其特征在于,所述根据所述偏差值生成换流器三相桥臂的驱动信号,包括以下步骤:

    5.一种换流器磁链反馈控制装置,其特征在于,所述装置包括:

    6.根据权利要求5所述的一种换流器磁链反馈控制装置,其特征在于,所述测量值获取单元,包括:

    7.根据权利要求5所述的一种换流器磁链反馈控制装置,其特征在于,所述偏差值获取单元,包括:

    8.根据权利要求5至7任一项所述的一种换流器磁链反馈控制装置,其特征在于,所述驱动信号生成单元,包括:

    9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述的方法。

    10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的方法。


    技术总结
    本申请公开了一种换流器磁链反馈控制方法、装置、电子设备及存储介质,涉及电力系统技术领域,方法包括:获取三相电压瞬时参考值;获取换流器滤波器出口的三相磁链测量值;将三相电压瞬时参考值减去三相磁链测量值,得到偏差值;根据偏差值生成换流器三相桥臂的驱动信号。本申请不需要修改换流器原有的架构,仅需要计算出换流器生成的三相电压瞬时参考值减去换流器滤波器出口的三相磁链测量值的偏差值,然后根据该偏差值即可生成换流器三相桥臂的驱动信号。通过磁链反馈控制,可显著提升换流器的同步稳定性,而且无需改变换流器的结构;也可提升换流器对强弱电网的兼容性和同步稳定性。

    技术研发人员:刘洋
    受保护的技术使用者:华南理工大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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