柔直系统模块化多电平转换器控制方法及装置与流程

专利2025-12-21  16


本公开涉及模块化多电平转换器,尤其涉及一种柔直系统模块化多电平转换器控制方法及装置。


背景技术:

1、现有技术在柔直系统中风电场模块化多电平变流器(wfmmc)控制方面存在一些限制,传统的控制方法往往采用传统的p i控制器,根据电压误差进行反馈控制。然而,这种方法对于柔直系统中的风电场交流侧电压控制来说,可能无法实现快速响应和精确控制的需求。由于风电场对电网具有较高的响应要求,传统控制方法可能无法满足风电场交流侧电压的稳定保持。

2、现有的直流电压控制方法通常使用传统的p id控制器或者模糊控制器,根据直流侧电压误差进行控制。然而,这种方法在应对风电场直流侧电压的动态变化和快速响应方面存在一定的局限性。而风电场直流侧电压的稳定性对于系统的运行和能量管理至关重要,现有的控制方法通常采用滤波器或者谐波抑制器来减小二倍频环流分量。然而,这些方法往往需要复杂的硬件设计和额外的电路成本,并且无法完全消除二倍频环流分量。


技术实现思路

1、本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、本公开第一方面实施例提出了一种柔直系统模块化多电平转换器控制方法,包括:

3、对柔直系统中风电场模块化多电平变流器wfmmc进行定交流电压控制,以将风电场交流侧电压保持在稳定状态;

4、对并网模块化多电平变流器gsmmc采用定直流电压控制,以将风电场直流侧电压保持在稳定状态;

5、基于锁相环检测实际电压矢量角,并在模块化多电平转换器的二级电压波峰处加入电流源型级联变换器,以抑制所述模块化多电平转换器中的二倍频环流分量。

6、本公开第二方面实施例提出了一种柔直系统模块化多电平转换器控制装置,包括:

7、第一控制模块,用于对柔直系统中风电场模块化多电平变流器wfmmc进行定交流电压控制,以将风电场交流侧电压保持在稳定状态;

8、第二控制模块,用于对并网模块化多电平变流器gsmmc采用定直流电压控制,以将风电场直流侧电压保持在稳定状态;

9、第三控制模块,用于基于锁相环检测实际电压矢量角,并在模块化多电平转换器的二级电压波峰处加入电流源型级联变换器,以抑制所述模块化多电平转换器中的二倍频环流分量。

10、本公开第三方面实施例提出了一种电子设备,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时,实现如本公开第一方面实施例提出的柔直系统模块化多电平转换器控制方法。

11、本公开第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现如本公开第一方面实施例提出的柔直系统模块化多电平转换器控制方法。

12、本公开提供的柔直系统模块化多电平转换器控制方法及装置,存在如下

13、有益效果:

14、本公开实施例中,首先对柔直系统中风电场模块化多电平变流器wfmmc进行定交流电压控制,以将风电场交流侧电压保持在稳定状态,之后对并网模块化多电平变流器gsmmc采用定直流电压控制,以将风电场直流侧电压保持在稳定状态,最后基于锁相环检测实际电压矢量角,并在模块化多电平转换器的二级电压波峰处加入电流源型级联变换器,以抑制所述模块化多电平转换器中的二倍频环流分量。由此,可以实现柔直系统中风电场模块化多电平变流器(wfmmc)和并网模块化多电平变流器(gsmmc)的稳定状态控制。通过对风电场交流侧电压进行定交流电压控制,可以保持电网侧电压的稳定状态。这有助于确保风电场与电网之间的能量传输正常运行,提高电网的可靠性和稳定性。对并网模块化多电平变流器的直流侧电压进行定直流电压控制,可以使风电场直流侧电压保持在稳定状态。这有助于稳定能量的存储和管理,避免电网中出现过高或过低的直流电压,增强了系统的可控性和可靠性。通过锁相环检测实际电压矢量角,并在模块化多电平转换器的二级电压波峰处加入电流源型级联变换器,可以有效抑制二倍频环流分量。这样可减少系统中的功率损耗和谐波失真,提高整个系统的效率和稳定性。有益地解决了柔直系统中的技术问题,包括电网侧电压不稳定、直流电压波动和谐波问题。通过实现交流电压和直流电压的稳定控制,以及抑制二倍频环流分量,可以提高风电场的运行效率、降低能量损耗,并保障系统的安全可靠运行。

15、本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本公开的实践了解到。



技术特征:

1.一种柔直系统模块化多电平转换器控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对柔直系统中风电场模块化多电平变流器wfmmc进行定交流电压控制,以将风电场交流侧电压保持在稳定状态,还包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取经过延时环节后的d轴电压实际值和q轴电压实际值,以及d轴电流电压实际值和q轴电流实际值,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述基于锁相环检测实际电压矢量角之后,还包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:

6.一种柔直系统模块化多电平转换器控制装置,其特征在于,包括:

7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述第一控制模块,还包括:

8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述第二获取单元,具体用于:

9.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述第三控制模块,还用于:

10.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,还包括:


技术总结
本公开提出一种柔直系统模块化多电平转换器控制方法及装置,涉及模块化多电平转换器技术领域。包括:对柔直系统中风电场模块化多电平变流器WFMMC进行定交流电压控制,以将风电场交流侧电压保持在稳定状态;对并网模块化多电平变流器GSMMC采用定直流电压控制,以将风电场直流侧电压保持在稳定状态;基于锁相环检测实际电压矢量角,并在模块化多电平转换器的二级电压波峰处加入电流源型级联变换器,以抑制所述模块化多电平转换器中的二倍频环流分量。由此,可以实现柔直系统中风电场模块化多电平变流器WFMMC和并网模块化多电平变流器GSMMC的稳定状态控制。

技术研发人员:陈怡静,李春华,李铮,张钧阳,彭程,孙栩
受保护的技术使用者:中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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