专利名称：一种双馈风力发电变流器电网电压矢量角度检测算法的制作方法
技术领域：
本发明涉及变流器电网电压矢量角度的检测，尤其是涉及一种兆瓦级风力发电变流器电网电压矢量角度检测算法。
背景技术：
由于电网电压矢量角度对于变流器控制系统的重要性，准确而快速检测电网电压矢量角度可以提高控制系统的性能。随着风电装机容量的不断增加，风电在电力系统中的地位发生了转变。目前对电网电压矢量角度的检测有直接计算法，通过对三相电网电压进行三相静止abc坐标系到两相静止α β坐标系的等功率坐标变换得到ua、U0分量，然后直接进行反正切计算得到电网电压矢量角度，还有一种是在旋转dq坐标系里，采用电网电压定向时，利用电压q轴分量为零进行锁相得到电网电压频率和电网电压矢量角度，该方法比较准确，但对于电压跌落过渡过程及电压畸变的效果不是很好。利用锁相环进行矢量角度计算是利用q轴电压为零进行锁相，但对于电压跌落过渡过程及电压畸变，q轴电压有波动，锁相角度精度不高，即使使用带有陷波器的锁相环对参数依赖性比较高，所以控制难道比较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:针对上述存在的问题，提供一种双馈风力发电变流器电网电压矢量角度检测算法，通过将二相静止α β坐标系的11。、110分量经过带通滤波器处理，得到频率为ω的基波分量^”…”^^…”再计算得到电网电压矢量角度’该方法检测到的电网电压矢量角度效果非常好，在电网电压突变、谐波严重时，频率波动时效果O`本发明采用的技术方案如下:—种双馈风力发电变流器电网电压矢量角度检测算法包括:步骤1:检测风力发电工频电网的线电压，并相应得到三相相电压瞬时值ua、ub,Uc ;根据三相到两相的等功率坐标变换将所述三相电压瞬时值ua、Ub, Uc变换为两相电压的电压瞬时值Ua、Ue ;步骤2:当第一个带通滤波器比第二个带通滤波器的相位超前90°时，在时域中将分别通过第一个带通滤波器传递函数与第二个带通滤波器传递函数对两相电压瞬时值Ua、Ue进行带通滤波得到频率为ω的基波分量瞬时值ual、ua2、uM、ue2 ;当第一个带通滤波器比第二个带通滤波器的相位滞后90°时，在时域中将分别通过第一个带通滤波器传递函数与第二个带通滤波器传递函数对两相电压瞬时值Ua、U0进行带通滤波得到频率为ω的基波分量瞬时值Ua PUa^U01'U03 ;步骤3:当第一个带通滤波器比第二个带通滤波器的相位超前90°时，根据公式(I)将带通滤波得到频率为ω的基波分量瞬时值ual、uM、ua2、ue2进行线性变换得到基波正序的a β分量瞬时值Ua(l、UeQ;
权利要求
1.一种双馈风力发电变流器电网电压矢量角度检测算法，其特征在于包括: 步骤1:检测风力发电工频电网的线电压，并相应得到三相相电压瞬时值Ua、ub、uc ;根据三相到两相的等功率坐标变换将所述三相电压瞬时值ua、ub、u。变换为两相电压的电压瞬时值ua、ue ; 步骤2:当第一个带通滤波器比第二个带通滤波器的相位超前90°时，在时域中将分别通过第一个带通滤波器传递函数与第二个带通滤波器传递函数对两相电压瞬时值Ua、Ue进行带通滤波得到频率为ω的基波分量瞬时值ual、ua2、uM、ue2 ;当第一个带通滤波器比第二个带通滤波器的相位滞后90°时，在时域中将分别通过第一个带通滤波器传递函数与第二个带通滤波器传递函数对两相电压瞬时值ua、ue进行带通滤波得到频率为ω的基波分量瞬时值ual、ua3、uM、ue3 ; 步骤3:当第一个带通滤波器比第二个带通滤波器的相位超前90°时，根据公式(I)将带通滤波得到频率为ω的基波分量瞬时值ua PUf^UaPUe2进行线性变换得到基波正序的α β分量瞬时值ua(l、ue(l ;
2.根据权利要求1所述的一种双馈风力发电变流器电网电压矢量角度检测算法，其特征在于当第一个带通滤波器比第二个带通滤波器的相位超前90°时，所述步骤2中第一带.V(O通滤波器传递函数、第二滤波器传递函数分别是
3.根据权利要求2所述的一种双馈风力发电变流器电网电压矢量角度检测算法，其特征在于所述步骤3中公式(3)的推导过程是: 步骤31:设含有基波负序分量和谐波的三相电网电压通过公式(4)表达为:
4.根据权利要求1所述的一种双馈风力发电变流器电网电压矢量角度检测算法，其特征在于当第一个带通滤波器比第二个带通滤波器的相位滞后90°时，所述步骤2中第一 个带通滤波器传递函数、第二带通滤波器传递函数分别是
5.根据权利要求5所述的一种双馈风力发电变流器电网电压矢量角度检测算法，其特征在于所述步骤3中公式(3)的推导过程是: 步骤311:设含有基波负序分量和谐波的三相电网电压通过公式(4)表达为:
6.根据权利要求1至5之一所述的一种双馈风力发电变流器电网电压矢量角度检测算法，其特征在于所述步骤4是:电网电压两相静止α β坐标系变换到两相旋转dq坐标系，则基波正序的α β分量ua(l、ue(l变换为基波正序dq分量Ud(l、U(l(l，
全文摘要
本发明涉及变流器电网电压矢量角度的检测，尤其是涉及一种兆瓦级风力发电变流器电网电压矢量角度检测算法。本发明所要解决的技术问题是针对兆瓦级风力发电变流器电网电压矢量角度检测的问题，提供了一种双馈风力发电变流器电网电压矢量角度检测算法，通过将二相静止坐标系的、分量经过带通滤波器处理，得到频率为的基波分量、，、，再计算得到电网电压矢量角度。此算法在电网电压突变、谐波严重时，频率波动时效果较好。本发明主要应用于兆瓦级风力发电变流器电网电压矢量角度检测领域。
文档编号G01R25/00GK103235184SQ20131015300
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月28日 优先权日2013年4月28日
发明者辛旺, 闵泽生, 陈建国, 蒋驰雷, 苏昭晖, 杜强强 申请人:东方电气集团东方汽轮机有限公司, 四川东方电气自动控制工程有限公司