一种同步发电机的无功电压控制装置的制作方法

本实用新型涉及电力控制领域，更具体地，涉及一种同步发电机的无功电压控制装置。

背景技术：

同步发电机作为发电的主要手段被广泛的应用在电力领域中，随着用电场景的日益丰富，同步发电机会使用在多种电网下；而使用在大电网下的同步发电机主要需要满足的是其向电网输送的功率准确，满足电网需求的功率值，且功率跟随性能好，可以及时响应电网需求的变化；使用在微电网中时，主要需要满足的是同步发电机的输出电压稳定且准确；目前对同步发电机的控制方法无法同时满足针对不同使用场景的不同电网需求，使得对应同步发电机的使用场景受限，无法满足目前用电场景日益丰富的社会现实。

技术实现要素：

为了解决背景技术存在的目前对同步发电机使用场景受限，其控制方法无法同时满足针对不同使用场景的不同电网需求的问题，本实用新型提供了一种同步发电机的无功电压控制装置，所述装置通过下垂控制及PI控制达到适应多种使用场景下的不同电网需求的效果，所述一种同步发电机的无功电压控制装置包括：

下垂控制单元、PI控制单元以及校正单元；

所述下垂控制单元的输入端与外接的同步发电机的测量电路的输出端相连，所述下垂控制单元的输出端与所述校正单元的输入端相连；所述下垂控制单元用于设置下垂控制系数D_p，并对输入的参数进行积分变换；

所述PI控制单元的输入端与外接的同步发电机的中央控制器的输出端相连，所述PI控制单元的输入端与外接的同步发电机的测量电路的输出端相连，所述PI控制单元的输出端与所述校正单元的输入端相连；所述PI控制单元用于设置PI控制系数，并对输出的参数进行偏差和静差进行补偿；

所述校正单元的输入端与所述下垂控制单元的输出端和所述PI控制单元的输出端均相连，所述校正单元的输入端与外接的同步发电机的测量电路的输出端相连，所述校正单元的输入端与外接的同步发电机的中央控制器的输出端相连；所述校正单元用于对输出的参数进行补偿校正并输出校正后的同步发电机输出电压。

进一步的，所述测量电路向下垂控制单元输入的参数包括电路仿真模型的无功功率Qe，所述下垂控制单元的输出参数为DqQe；

进一步的，所述中央控制器向PI控制单元输入的参数包括无功功率的参考值Qref；所述测量电路向PI控制单元输入的参数包括电路仿真模型的无功功率Qe；所述PI控制单元的输出参数为其中，Kp、Ki以及Td为PI控制器的设定参数；

进一步的，所述中央控制器向所述校正单元输入的参数包括同步发电机的输出电压参考设定值Eref以及输出电压幅值的参考值；所述校正单元输出的参数输出电压E的计算公式为

进一步的，所述装置包括控制选择单元，所述控制选择单元与所述下垂控制单元以及所述PI控制单元相连接，所述控制选择单元用于所述装置根据所接入的电网类型进行控制选择；所述装置接入微电网中时，所述控制选择单元用于断开所述PI控制单元与所述校正单元的连接；所述装置接入大电网中时，所述控制选择单元用于断开所述下垂控制单元与所述校正单元的连接。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的技术方案，给出了一种同步发电机的无功电压控制装置，所述装置通过下垂控制及PI控制达到适应多种使用场景下的不同电网需求的效果，并通过所述控制选择单元根据电网需求进行有机调节。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本实用新型的示例性实施方式：

图1为本实用新型具体实施方式的一种同步发电机的无功电压控制装置的结构图；

图2为本实用新型具体实施方式的无功电压控制装置等效电路图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本实用新型的示例性实施方式，然而，本实用新型可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本实用新型，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本实用新型的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本实用新型的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1为本实用新型具体实施方式的一种同步发电机的无功电压控制装置的结构图；如图1所示，所述装置包括：

下垂控制单元111、PI控制单元112以及校正单元113；

所述下垂控制单元111的输入端与外接的同步发电机的测量电路130的输出端相连，所述下垂控制单元111的输出端与所述校正单元113的输入端相连；所述下垂控制单元111用于设置下垂控制系数D_p，并对输入的参数进行积分变换；

进一步的，所述测量电路130向下垂控制单元111输入的参数包括电路仿真模型的无功功率Qe，所述下垂控制单元111的输出参数为DqQe；

所述PI控制单元112的输入端与外接的同步发电机的中央控制器120的输出端相连，所述PI控制单元112的输入端与外接的同步发电机的测量电路130的输出端相连，所述PI控制单元112的输出端与所述校正单元113的输入端相连；所述PI控制单元112用于设置PI控制系数，并对输出的参数进行偏差和静差进行补偿；

进一步的，所述中央控制器120向PI控制单元112输入的参数包括无功功率的参考值Qref；所述测量电路130向PI控制单元112输入的参数包括电路仿真模型的无功功率Qe；所述PI控制单元112的输出参数为其中，Kp、Ki以及Td为PI控制器的设定参数；

所述校正单元113的输入端与所述下垂控制单元111的输出端和所述PI控制单元112的输出端均相连，所述校正单元113的输入端与外接的同步发电机的测量电路130的输出端相连，所述校正单元113的输入端与外接的同步发电机的中央控制器120的输出端相连；所述校正单元113用于对输出的参数进行补偿校正并输出校正后的同步发电机输出电压；

进一步的，所述中央控制器120向所述校正单元113输入的参数包括同步发电机的输出电压参考设定值Eref以及输出电压幅值的参考值；所述校正单元113输出的参数输出电压E的计算公式为

进一步的，所述装置包括控制选择单元，所述控制选择单元与所述下垂控制单元111以及所述PI控制单元112相连接，所述控制选择单元用于所述装置根据所接入的电网类型进行控制选择；所述装置接入微电网中时，所述控制选择单元用于断开所述PI控制单元112与所述校正单元113的连接；所述装置接入大电网中时，所述控制选择单元用于断开所述下垂控制单元111与所述校正单元113的连接。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。