.，私和负序电流指令分别进行正、负序 2r/2s两相旋转坐标到两相静止坐标的变换，得到两相静止坐标系下所述整流单元的电流 ?曰 7iga_ref,igP_ref; 第九计算模块，用于根据两相静止坐标系下的所述整流单元的进线电流ig。，igp和电 流指令对所述整流单元的进线电流进行比例谐振PR闭环控制，得到所述整 流单元的电压控制量u'g。和U'gp; 第十计算模块，用于根据两相静止坐标系下所述Ξ相交流电源的电压Vg。，Vgpw及所 述整流单元的电压控制量U'g。，!!'gp，按照如下公式计算得到所述整流单元的调制电压 指令Ug。和Ugp:第十一计算模块，用于根据所述整流单元的调制电压指令Ug。，Uge，进行空间矢量脉宽 调制SVPWM得到一控制开关信号，并根据所述控制开关信号控制所述整流单元中的IGBT打 开或关断。3. 根据权利要求2所述的火电厂辅机变频器控制系统，其特征在于，所述逆变控制单 元包括： 判断模块，用于判断所述降速信号为所述第一逻辑位准还是所述第二逻辑位准； 设定模块，用于当所述降速信号为所述第一逻辑位准时，设定转速值保持不变；当所述 降速信号为所述第二逻辑位准时，利用所述整流单元的负载电流i^、接收所述降速信号时 所述电动机的负载转矩町、所述直流母线的实际电压Vd。，按照如下公式设定转速值：控制模块，用于根据所述转速值，依据转子磁链定向的感应电机矢量控制方法，调整所 述逆变单元的输出电压W使所述电动机按照所述转速值转动。4. 根据权利要求1所述的火电厂辅机变频器控制系统，其特征在于，所述整流检测单 元包括： 第一电流传感器，用于实时测量所述整流单元的Ξ相进线电流ig。，igb，ig。； 第一电压传感器，用于实时测量所述Ξ相交流电源的电压Vg。，Vgb，Vw; 第二电压传感器，用于实时测量所述直流母线的实际电压Vd。。5. 根据权利要求1所述的火电厂辅机变频器控制系统，其特征在于，所述逆变检测单 元包括： 第二电流传感器，用于实时测量所述整流单元的负载电流it; 第Ξ电压传感器，用于实时测量所述直流母线的实际电压Vd。； 转矩传感器，用于实时测量所述电动机的负载转矩τγ。6. -种火电厂辅机变频器控制方法，其特征在于，用于对一变频器进行控制，所述变频 器包括：整流单元、逆变单元和直流母线；所述整流单元为由绝缘栅双极型晶体管IGBT组 成的Ξ相桥式全控整流电路；所述逆变单元为由IGBT组成的Ξ相桥式全控逆变电路；所述 整流单元的输入端连接Ξ相交流电源，输出端连接所述直流母线；所述逆变单元的输入端 连接所述直流母线，输出端连接电动机；所述火电厂辅机变频器控制方法，包括： 步骤Α，实时测量所述整流单元的Ξ相进线电流ig。，igb，ig。，所述Ξ相交流电源的电压Vs。，v,b，V,。，W及所述直流母线的实际电压V化； 步骤B，根据所述整流单元的Ξ相进线电流1,。，1,,，1,。、所述^相交流电源的电压Vs。，Vgb，Vg。、所述直流母线的实际电压Vd。，W及所述整流单元的额定电流Ut。、所述直流母 线的电压设定值￥4。_^，控制所述整流单元中的1681'打开或关断，^实现对所述整流单元的Ξ相进线电流ig。，igb，ig。进行比例谐振PR闭环控制，进而使所述直流母线的实际电压Vd。保 持在与其电压设定值Vd。^^的差值小于一预设阔值的水平，同时输出一降速信号； 步骤C，实时测量所述整流单元的负载电流心所述直流母线的实际电压Vd。、所述电动 机的负载转矩?Υ; 步骤D，根据所述整流单元的负载电流i,、所述电动机的负载转矩！；、所述直流母线的 实际电压Vd。^及所述降速信号，设定转速值，并依据所述转速值调整所述逆变单元的输出 电压W使所述电动机按照所述转速值转动，W使所述变频器实现低电压穿越。7.根据权利要求6所述的火电厂辅机变频器控制方法，其特征在于，所述步骤B包括： 步骤B01，获取所述整流单元的额定电流Igf。,。，并根据该额定电流Igf。,。计算所述整流 单元的电流上限值Igm。、； 步骤B02,对所述整流单元的Ξ相进线电流ig。，igb，ig。和所述Ξ相交流电源的电压V,。，v,b，V,。进行3s/2sΞ相静止坐标到两相静止坐标的变换，得到两相静止坐标系下所述整 流单元的进线电流iga,igP和所述Ξ相交流电源的电压Vg。，ν,ρ; 步骤Β03,根据两相静止坐标系下所述Ξ相交流电源的电压Vg。，Vgp，使用锁相环化L方法获取两相静止坐标系下所述Ξ相交流电源的正序电压咬，吗、正序电压相角0 1、负序 电压C:，礙和负序电压相角-Θ1; 步骤B04,根据所述Ξ相交流电源的正序电压相角Θ1和负序电压相角-Θ1，对两相静 止坐标系下所述；相交流电源的正序电压嗦.，嗦和负序电压咕α古分别进行2s/化两相静止 坐标到两相旋转坐标的变换，得到所述Ξ相交流电源的正、负序电压定向的同步旋转坐标 系下的电压，心，乂,_; 步骤B05，根据所述直流母线的电压设定值Vd。fw和实际电压Vd。，对所述直流母线的电 压进行比例积分PI闭环控制，得到所述变频器的有功功率指令Pg。； 步骤B06,根据所述Ξ相交流电源的正、负序电压定向的同步旋转坐标系下的电压 巧^及所述变频器的有功功率指令Pg。，按照如下公式计算所述整流单元的临时正、负 序有功电流指令取，芭-:步骤B07,根据所述整流单元的电流上限值及所述Ξ相交流电源的正、负序电 压定向的同步旋转坐标系下的电足也，<.一对所述整流单元的临时正、负序有功电流指令 當+.這_进行限幅处理； 若陪+| +歧_^ /gm町，则按照如下公式计算所述整流单元的正、负序电流指令 评 评 ?〇 ?〇 'gi/+_ref锐十-ref. '如-_ref，'饼-_Kf,其4，同时，将所述降速信号置为第一逻辑位准并输出； 否则，将按照如下公式计算所述整流单元的正、负序电流指令羣州，環心扣私_:似4-_姑；同时，将所述降速信号置为第二逻辑位准并输出； 步骤B08,根据所述Ξ相交流电源的正序电压相角θι和负序电压相角-Θ1，对所述 整流单元的正序电流指令私和负序电流指令私冻分别进行正、负序2r/2s两 相旋转坐标到两相静止坐标的变换，得到两相静止坐标系下所述整流单元的电流指令 refJlgp_ref? 步骤B09,根据两相静止坐标系下的所述整流单元的进线电流ig。，igp和电流指令i w，对所述整流单元的进线电流进行比例谐振PR闭环控制，得到所述整流单元的电 压控制量U'g。和U'gp; 步骤B10,根据两相静止坐标系下所述Ξ相交流电源的电压V,。，ν,ρW及所述整流单元 的电压控制量U'g。，!!'gp，按照如下公式计算得到所述整流单元的调制电压指令Ug。和 U巨P：步骤B11，根据所述整流单元的调制电压指令Ug。，Ugp，进行空间矢量脉宽调制SVPWM得到一控制开关信号，并根据所述控制开关信号控制所述整流单元中的IGBT打开或关断。8.根据权利要求7所述的火电厂辅机变频器控制方法，其特征在于，所述步骤D包括： 步骤D01，判断所述降速信号为所述第一逻辑位准还是所述第二逻辑位准； 步骤D02,当所述降速信号为所述第一逻辑位准时，设定转速值保持不变；当所述降速 信号为所述第二逻辑位准时，利用所述整流单元的负载电流i^、接收所述降速信号时所述 电动机的负载转矩町、所述直流母线的实际电压Vd。，按照如下公式设定转速值：步骤D03,根据所述转速值，依据转子磁链定向的感应电机矢量控制方法，调整所述逆 变单元的输出电压W使所述电动机按照所述转速值转动。9. 根据权利要求6所述的火电厂辅机变频器控制方法，其特征在于，所述步骤A包括： 利用电流传感器实时测量所述整流单元的Ξ相进线电流ig。，igb，ig。;利用电压传感器实时 测量所述Ξ相交流电源的电压Vg。，Vgb，VwW及所述直流母线的实际电压Vd。。10. 根据权利要求6所述的火电厂辅机变频器控制方法，其特征在于，所述步骤C包 括： 利用电流传感器实时测量所述整流单元的负载电流it;利用电压传感器实时测量所述 直流母线的实际电压Vd。;利用转矩传感器实时测量所述电动机的负载转矩?\。
【专利摘要】本发明的实施方式提供了一种火电厂辅机变频器控制系统及方法，该系统包括：背靠背式的变频器、整流检测单元、整流控制单元、逆变检测单元和逆变控制单元；变频器包括整流单元、逆变单元和直流母线；整流控制单元用于控制整流单元中的IGBT打开或关断，实现对整流单元的三相进线电流进行比例谐振闭环控制，进而使直流母线的电压维持稳定，同时输出一降速信号；所述逆变控制单元根据降速信号设定转速值，并依据该转速值调整逆变单元的输出电压以使电动机按照该转速值转动。利用本发明，当电网电压发生跌落时，无需外加辅助装置，仅通过对整流单元的控制即可维持直流母线电压的稳定，进而保持逆变单元对电动机的有效控制，实现低电压穿越。
【IPC分类】H02P27/06, H02J3/38, H02J3/12
【公开号】CN105406514
【申请号】CN201511020422
【发明人】郑重, 解明, 张红侠, 李卫华, 骆意, 鲁学农, 尚勇
【申请人】华北电力科学研究院有限责任公司, 国家电网公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月30日