基于参数动态调节的变流器故障穿越快速控制方法及装置与流程

本发明涉及电气控制，具体是基于参数动态调节的变流器故障穿越快速控制方法及装置。

背景技术：

1、随着新能源渗透率的不断提高，电力系统的并网技术规范日益完善，电网适应性技术要求成为重点的研究方向，电网适应性指的是在电网发生低电压、高电压等故障时，新能源机组能够保持稳定不脱网运行的能力，即新能源系统的故障穿越能力。然而在实际电网运行过程中，电网故障会使新能源机组出口处电压的变化而造成新能源机组大量脱网。现有的高低电压穿越技术中，研究方向多数是通过优化虚拟阻抗设计或通过构网-跟网切换的方式实现故障穿越。

2、电压的快速骤升或跌落，会导致电流的快速变化，为解决过流的问题，通过构网-跟网切换的方式实现故障穿越，多采用切换电流指令的方式，在维持系统稳定的调节过程中，pi控制的参数默认为切换前的固定值不再变化。进而导致电流指令值切换瞬间会出现较大的暂态电流，且调节时间过长，不利于系统的快速稳定。针对此问题，本发明提出了基于参数动态调节的变流器故障穿越快速控制方法，能实现在电流指令值切换瞬间，采用算法动态调节电流环参数，使输出电流与电流指令值快速相同，进而实现系统快速稳定。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出一种基于参数动态调节的变流器故障穿越快速控制方法及装置，采用算法调节电流环的pi参数，实现pi参数的动态变化，可提高高低电压穿越动态响应速度。

2、本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

3、一种基于参数动态调节的变流器故障穿越快速控制方法，应用于含储能电池、电力电子变流器、滤波器和并网点的系统，其中储能电池和电力电子变流器串接，电力电子变流器和滤波器串接后接入并网点，所述控制方法包括以下步骤：

4、采集并网点电压，通过电压有效值计算得到并网点电压幅值；

5、根据并网点电压幅值判断并网点电压是否出现暂降或骤升；

6、根据并网点电压暂降或骤升情况发出指令切换电流环电流指令为常数值；

7、在电流环电流指令切换为常数值时采取控制算法调节电流环pi参数，使电流环先采用比例控制，再采用积分控制，并逐步向正常控制下的数值靠拢，以实现稳定电流环pi参数。

8、进一步的，所述采集并网点电压，通过电压有效值计算得到并网点电压幅值，具体包括：

9、检测并网点电压，并将并网点电压通过坐标变换为dq轴下的两个分量uod、uoq，通过电压有效值计算公式得到并网点电压幅值ue。

10、进一步的，所述根据并网点电压幅值判断并网点电压是否出现暂降或骤升，具体包括：

11、将所述电压有效值与正常电压有效值us进行比较，判断并网点电压变化情况：

12、ue>us，判断出现电压骤升；

13、ue<us，判断出现电压暂降。

14、进一步的，所述根据并网点电压暂降或骤升情况发出指令切换电流环电流指令为常数值，具体包括：

15、若判断出现并网点电压骤升，则发出指令切换电流环指令为第一常数值，且所述第一常数值小于正常电流值；若判断出现并网点电压暂降，则发出指令切换电流环指令为第二常数值，且所述第二常数值大于正常电流值。

16、一种基于电流环控制参数动态调节的变流器故障穿越装置，包括：

17、并网点电压采集模块，用于采集并网点电压，通过电压有效值计算得到并网点电压幅值；

18、电压暂降或骤升判断模块，用于根据并网点电压幅值判断并网点电压是否出现暂降或骤升；

19、电流环电流指令切换模块，用于根据并网点电压暂降或骤升情况发出指令切换电流环电流指令为常数值；

20、电流环pi参数调节模块，用于在电流环电流指令切换为常数值时采取控制算法调节电流环pi参数，使电流环先采用比例控制，再采用积分控制，并逐步向正常控制下的数值靠拢，以实现稳定电流环pi参数。

21、进一步的，所述并网点电压采集模块，具体用于：检测并网点电压，并将并网点电压通过坐标变换为dq轴下的两个分量uod、uoq，通过电压有效值计算公式得到并网点电压幅值ue。

22、进一步的，所述电压暂降或骤升判断模块，具体用于：

23、将所述电压有效值与正常电压有效值us进行比较，判断并网点电压变化情况：

24、ue>us，判断出现电压骤升；

25、ue<us，判断出现电压暂降。

26、进一步的，所述电流环电流指令切换模块，具体用于：若判断出现并网点电压骤升，则发出指令切换电流环指令为第一常数值，且所述第一常数值小于正常电流值；若判断出现并网点电压暂降，则发出指令切换电流环指令为第二常数值，且所述第二常数值大于正常电流值。

27、一种基于电流环控制参数动态调节的变流器故障穿越系统，包括：计算机可读存储介质和处理器；

28、所述计算机可读存储介质用于存储可执行指令；

29、所述处理器用于读取所述计算机可读存储介质中存储的可执行指令，执行所述的基于参数动态调节的变流器故障穿越快速控制方法。

30、一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的基于参数动态调节的变流器故障穿越快速控制方法，

31、本发明通过采集并网点实际电压，判断并网点电压是否出现暂降或骤升情况然后根据并网点电压变化情况，发出指令切换电流环电流指令为常数值，同时根据并网点电压变化情况采取相应算法调节电流环pi参数，实现了pi参数的动态变化，提高了高低电压穿越动态响应速度。

技术特征：

1.一种基于参数动态调节的变流器故障穿越快速控制方法，其特征在于，应用于含储能电池、电力电子变流器、滤波器和并网点的系统，其中储能电池和电力电子变流器串接，电力电子变流器和滤波器串接后接入并网点，所述控制方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于参数动态调节的变流器故障穿越快速控制方法，其特征在于，所述采集并网点电压，通过电压有效值计算得到并网点电压幅值，具体包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于参数动态调节的变流器故障穿越快速控制方法，其特征在于，所述根据并网点电压幅值判断并网点电压是否出现暂降或骤升，具体包括：

4.根据权利要求1所述的一种基于参数动态调节的变流器故障穿越快速控制方法，其特征在于，所述根据并网点电压暂降或骤升情况发出指令切换电流环电流指令为常数值，具体包括：

5.一种基于电流环控制参数动态调节的变流器故障穿越装置，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的一种基于电流环控制参数动态调节的变流器故障穿越装置，其特征在于，所述并网点电压采集模块，具体用于：检测并网点电压，并将并网点电压通过坐标变换为dq轴下的两个分量uod、uoq，通过电压有效值计算公式得到并网点电压幅值ue。

7.根据权利要求6所述的一种基于电流环控制参数动态调节的变流器故障穿越装置，其特征在于，所述电压暂降或骤升判断模块，具体用于：

8.根据权利要求5所述的一种基于电流环控制参数动态调节的变流器故障穿越装置，其特征在于，所述电流环电流指令切换模块，具体用于：若判断出现并网点电压骤升，则发出指令切换电流环指令为第一常数值，且所述第一常数值小于正常电流值；若判断出现并网点电压暂降，则发出指令切换电流环指令为第二常数值，且所述第二常数值大于正常电流值。

9.一种基于电流环控制参数动态调节的变流器故障穿越系统，包括：计算机可读存储介质和处理器；

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4中任一项所述的基于参数动态调节的变流器故障穿越快速控制方法。

技术总结
本发明提供一种基于参数动态调节的变流器故障穿越快速控制方法及装置，用于提高高低电压穿越动态响应速度。该方法包括：采集并网点电压并得到并网点电压幅值；根据并网点电压幅值判断并网点电压是否出现暂降或骤升；根据并网点电压暂降或骤升情况发出指令切换电流环电流指令为常数值；在电流环电流指令切换为常数值时采取控制算法调节电流环PI参数，使电流环先采用比例控制，再采用积分控制，并逐步向正常控制下的数值靠拢。本发明根据并网点电压变化情况，发出指令切换电流环电流指令为常数值，同时根据并网点电压变化情况采取相应算法调节电流环PI参数，实现了PI参数的动态变化，提高了高低电压穿越动态响应速度。

技术研发人员：冀肖彤,柳丹,胡四全,贺之渊,熊平,康逸群,肖繁,邓万婷,陈孝明,曹侃,蔡萱,王伟,熊亮雳,江克证,徐驰,李猎,叶畅,胡畔
受保护的技术使用者：国网湖北省电力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15