对变流器的功率电流进行控制的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及变流器并网技术领域，特别涉及一种对变流器的功率电流进行控制的 方法和装置。
【背景技术】
[0002] 随着新能源技术的不断发展，越来越多的如基于风电、光伏等新能源的电场接入 电网中，减轻了对电网日趋沉重的电量供应负担，提高了电网应对各种突发事件的能力。
[0003] 将一个电场并入电网通常采用变流器(主要是逆变器)来实现。图1为现有技术中 弱电网下三相并网逆变器的主电路图，该主电路图中包括直流电源110、电压源型逆变器 120、输出滤波器130、升压变压器140和弱电网150。其中，直流电源110可以是光伏电池、蓄 电池或燃料电池等直流电源，也可以是风力发电或潮汐发电等构成的交流电源经过整流处 理后而得到的直流电源。
[0004]在弱电网中，由于不对称故障、不对称负载等因素的影响会产生电网不平衡的现 象，而电网不平衡会使得电网中的电压或电流产生负序分量。因此，现有技术中采用一种正 负序控制的方式对变流器进行控制，图2为相应的逻辑框架图。如图2所示，该逻辑框架中在 图1所示结构的基础上，还包括用于将正序电流和负序电流分离的正负序电流分离环节 210、直流电压外环220、无功功率外环230、正序电流内环240、负序电流内环250、脉冲调制 生成环节260和正负序电压分离环节270。如图2所示，通过正负序控制的方式对变流器进行 控制的处理为:从直流电源110获取电压给定值VdcRef以及电压实测值Vdc，经直流侧电压外 环220的比例调节器处理，得到有功电流参考值;同时获取风电机组的无功功率给定值QcRef 和无功功率实测值Qc，经无功功率外环230的比例调节器处理，得到无功电流参考值;分别 获取电网的各相实测电流Ia、Ib和Ic，并分别输入到正负序电流分离环节210中经过三相静 止坐标系-两相旋转坐标系的变换和滤波处理后，得到正序电流和负序电流;类似的，各相 实测电压值VA、VB和Vdl过正负序电压分离控制环节270的处理后得到正序电压和负序电 压;将上述得到的正序电流、有功电流、无功电流和正序电压输入到正序电流内环240中，以 生成三相电压的正序电压控制信号；同时，将负序电流，以及两相旋转坐标系（即dp坐标系） 下初始的Id和Iq输入到负序电流内环中，输出负序电压控制信号。将输出的正、负序电压控 制信号叠加输入到脉冲调制生成环节，以生成逆变器的控制信号。
[0005] 前述对变流器进行控制的方法至少存在以下问题:采用正负序控制的方式对变流 器进行控制是通过对电网中的各相电流进行整体性的统一调整，而如果电网中存在相对于 电网的额定电压未发生电压跌落的相，仍然采用正负序控制的方式对该相进行相应的处 理，则会造成该相的电压升高，从而引起变流器输出电压故障，影响变流器的正常运行。
【发明内容】
[0006] 本发明的实施例提供一种对变流器的功率电流进行控制的方法和装置，通过对并 网逆变器中电网跌落相输出的无功电流的调整，从而可避免了未跌落相的电压的升高现象 的发生，增强了变流器对电网尤其是弱电网的适应性。
[0007]为达到上述目的，本发明的实施例提供了一种对变流器的功率电流进行控制的方 法。所述方法包括:对于将直流侧电源通过三相并网逆变器并入电网的并网发电系统，在电 网电压产生不平衡跌落时，增加三相并网逆变器在电网跌落相输出的无功电流，并调整对 应跌落相的有功电流，对应跌落相的总功率电流小于输出电流额定值，所述总功率电流根 据所述无功电流及有功电流确定。
[0008]为达到上述目的，本发明的实施例还提供了一种对变流器的功率电流进行控制的 装置，所述装置包括:无功电流调整模块，设置在将直流侧电源并入电网的并网发电系统中 三相并网逆变器的输入端，用于在电网电压产生不平衡跌落时，增加三相并网逆变器在电 网跌落相输出的无功电流；
[0009]有功电流调整模块，设置在所述并网发电系统中三相并网逆变器的输入端，用于 调整对应跌落相的有功电流，
[0010] 其中，对应跌落相的总功率电流小于输出电流额定值，所述总功率电流根据所述 无功电流及有功电流确定。
[0011] 本发明实施例提供的对变流器的功率电流进行控制的方法和装置，通过对并网逆 变器中电网跌落相输出的无功电流的调整，同时调整对应相的有功电流以满足对应相的总 功率电流小于输出电流额定值，从而可避免了未跌落相的电压的升高现象的发生，增强了 变流器对电网尤其是弱电网的适应性。
【附图说明】
[0012] 图1为现有技术中弱电网下三相并网逆变器的主电路图；
[0013]图2为现有技术中采用正负序控制的方式进行变流器功率电流调整的逻辑框架 图；
[0014]图3为本发明实施例提供的对变流器的功率电流进行控制的方法一个实施例的流 程图；
[0015]图4为本发明实施例提供的对变流器的功率电流进行控制的方法另一个实施例的 流程图；
[0016]图5为本发明实施例提供的对变流器的功率电流进行控制的逻辑框架图；
[0017]图6为现有技术中采用正负序控制的方式对应得到的三相电压的输出信号示意 图；
[0018]图7为本发明实施例提供的对变流器的功率电流进行控制的方法得到的三相电压 的输出信号示意图；
[0019]图8为本发明实施例提供的对变流器的功率电流进行控制的装置一个实施例的结 构示意图；
[0020] 图9为本发明实施例提供的对变流器的功率电流进行控制的装置的另一个实施例 的结构示意图。
[0021] 附图标号说明
[0022] 110-直流电源、120-电压源型逆变器、130-输出滤波器、140-升压变压器、150-弱 电网、210-正负序电流分离环节、220-直流电压外环、230-无功功率外环、240-正序电流内 环、250-负序电流内环、260-脉冲调制生成环节、270-正负序电压分离环节、810-无功电流 调整模块、820-有功电流调整模块、830-电压获取模块。
【具体实施方式】
[0023] 本方案的发明构思是，本方案可应用于并网逆变器，通过对并网逆变器中电网跌 落相输出的无功电流的调整，并调整对应跌落相的有功电流以满足对应跌落相的总功率电 流小于输出电流额定值，从而可避免了未跌落相的电压的升高现象的发生，增强了变流器 对电网尤其是弱电网的适应性。
[0024]下面结合附图对本发明实施例对变流器的功率电流进行控制的方法和装置进行 详细描述。
[0025] 实施例一
[0026]图3是本发明实施例提供的对变流器的功率电流进行控制的方法一个实施例的流 程图。该方法的执行主体可以为风电机组的并网逆变器的控制器。如图3所示，该对变流器 的功率电流进行控制的方法具体包括：
[0027] S310,对于将直流侧电源通过三相并网逆变器并入电网的并网发电系统，在电网 电压产生不平衡跌落时，增加三相并网逆变器在电网跌落相输出的无功电流。
[0028]在并网发电系统中，考虑到在将直流侧电源通过三相并网逆变器并入电网的过程 中，三相电压的跌落存在不平衡，整体调整势必会导致未跌落相的电压增大。而在并网发电 系统中，由于输入的有功电流或有功功率的大小确定后，输出的有功电流或有功功率的数 值通常也可以确定，即正常情况下并网发电系统中消耗的有功功率较稳定，而无功电流或 无功功率则需要根据并网点的电压幅值和并网发电系统中相应的无功控制策略来制定，对 于电压发生跌落的电网跌落相，可以通过对应调整相应无功电流的方式对并网逆变器进行 控制，进而提高电网跌落相上的电压，实现电网的稳定。具体地，在将直流侧电源通过三相 并网逆变器并入电网的过程中，可预先在如图1的电压源型逆变器120的输出侧安装用于测 量各相输出电压的电压测量设备，例如电压传感器等，并记录电网的给定电压值和输出电 流给定值。然后