风力发电并网逆变器器低电压穿越过程中，波形畸变严...

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2011-10-25 04:41 标签： 风力发电并网逆变器
本人使用矢量控制调制方式为SPWM，如何才能在单相低电压穿越时保持很好的波形包括跌落瞬间，跌落恢复时有良好的电流抑制跌落期间保持三相电流平衡且不出现波形畸变？又在国网做... 本人使用矢量控制调制方式为SPWM，如何才能在单相低电压穿越时保持很好的波形包括跌落瞬间，跌落恢复时有良好嘚电流抑制跌落期间保持三相电流平衡且不出现波形畸变？
又在国网做过LVRT的朋友吗 可否交流交流心得

使用矢量控制，调制方式为SPWM这點不是很理解。矢量控制就是SVPWM或者你用的是正弦波加三次谐波的控制方法。

如果是SVPWM调制则需要对电网做正负序分解用双DQ控制环并加解耦和前馈方法控制，或者用单DQ控制并作负序分量的补偿同时屏蔽电网有关故障。如果调制方式是SPWM则只需快速判断跌落并屏蔽故障即可。保持很好的波形的话可以在正常和跌落状态下分别用两套不同的PI参数关键在于多调多试。 

感谢本人已经在近日通过了国网的LVRT测试

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低电压穿越推荐你使用深圳市菊水皇家科技有限公司的电网模拟器

可以模拟各国市电、低电压穿越、可编辑谐波。

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你好，虽然我不是在国网做的也不认识在国网做过的朋友，但是我知道在半导体器件应用技术论坛应该有这樣的人因此我帮你在论坛发这个帖子了，你去看看有人给你答复不

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北京群菱能源科技有限公司第- 1 –頁太阳能光伏逆变器低电压穿越测试平台技术规范书1 总则1.1 本规范书适用于光伏发电站并网验收、风电场接入并网验收、光伏逆变器型式试驗、风力发电机组的低电压穿越检测平台包括主要设备及其辅助设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。1.2 要求该檢测平台能够同时满足现场安装在风电场的单台风电机组低电压穿越能力检测满足光伏发电站并网接入验收的低电压穿越能力检测，满足光伏逆变器与风电发电机组的型式试验的低电压穿越试验检测1.3 本规范书所提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术细节做出规定,吔未充分引述有关标准和规范的条文。供方应保证提供符合本规范书和工业标准的优质产品2 使用条件2.1 环境条件a 户外环境温度要求－40℃ 50℃； b 户外环境湿度要求090 ；c 海拔高度 02000 米（如果超过 2000 米，需要提前说明） 2.2 安装方式标准海运集装箱内固定式安装。2.3 储存条件a）环境温度 －50℃～50 ℃； b）相对湿度 0～95 北京群菱能源科技有限公司第- 2 –页2.4 工作条件a 环境温度 －40 ?C～40?C；b 相对湿度 10～90 ，无凝露2.5 电力系统条件a 电网电压最高额萣值为35kV，电压运行范围为31.5kV40.5kV；同时也可以同时满足10kV\20kV电网电压的试验检测b 电网频率允许范围4852Hz ；c 电网三相电压不平衡度 4；d 电网电压总谐波畸变率 5 。2.6 负载条件负载包括直驱或双馈式等风力发电机组其总容量不大于6.0MVA。其控制和操作需要满足国家关于风电机组电电压穿越测试与光伏發电站的相关测试规程技术要求本检测平台能够同时满足同等条件下光伏电站或光伏逆变器的低电压穿越能力测试。2.7 接地电阻5Ω。3 检测岼台的技术要求3.1 结构及原理要求根据模拟实际电网短路故障的要求测试系统须采用阻抗分压方式，原理如下图 1 所示以实际为准 测试系統串联接入风电机组出口变压器高压侧35kV、20 kV、10 kV 侧。北京群菱能源科技有限公司第- 3 –页图 1 测试系统原理图3.2 测试系统功能要求（1）整体要求? 测試系统紧凑式安装；? 任何测试引起的测试系统电网侧电压波动均小于 5Un；? 测试接入系统电压等级适用于 35kV 系统如果需要可考虑兼容 10kV 系统；? 实现故障类型三相短路、任何两相短路、单相接地；? 电压跌落幅度至少可实现电压跌落至90Un、80Un 、75Un、50Un、35Un、20Un、10Un 、0电压跌落以及其它需要电壓跌落类型订货时说明，精度优于 3Un一般均优于 1Un；? 故障持续时间100ms3min 任意可设；? 电压跌落和电压恢复均在 1ms 内实现（2）控制系统要求? 控制系统包括远方控制系统和就地控制系统，远方控制系统和就地控制系统具有相同的功能实现对测试系统的控制；? 控制系统具备风电机組低电压穿越测试流程，按照要求可自动完成每个测试任务；? 控制系统可实现对测试系统所有断路器、刀闸的手动或自动控制；? 控制系统具有 2 路以上开出量输出通道用于测试开始时启动测量系统采集数据；北京群菱能源科技有限公司第- 4 –页? 控制系统具有 2 路以上开入量输入通道，用于和测量系统以及外部信号进行交互；? 控制系统主界面有遥信显示功能（3）测量系统要求? 测量系统包括就地测量系統和远方后台两部分；? 测量系统整体精度优于 0.2 级；? 各个 PT 和 CT 须有良好的瞬态响应特性；? 具有电抗器温度测量和显示功能；? 测量系统應能精确测量记录试验过程中的全部数据，包括电压跌落前至电压恢复后任意时间段内所有暂态过程和稳态过程；? 测量系统的数据采集設备可采集 16 个模拟采集通道每通道采样频率不低于50kHz，4 个开关量输入通道数采设备包含后台操作用的计算机及相关采集和分析软件，用於完成相关计算和分析；数据采集设备具有和远方通讯功能可实时和远方后台进行通讯并及时将采集的数据传送到远方后台；数据采集設备具有实时数据计算和分析功能，以便实时计算电流、电压、有功功率等值并送远方后台以曲线等类型显示；? 测试过程中可以监测测試点处有关试验的各类一次、二次状态参数该功能可以集成在低电压穿越检测平台，也可以由客户已有的独立采集仪器完成但必须能夠与低电压穿越检测平台的试验同步采样；? 测量系统至少可同时测量 2 组 PT 电压信号和 3 组 CT 电流信号，并完成相关计算和分析（可完成风电机組及其变压器高低压侧和并网点的试验用的各类一次、二次状态参数的测试） ；? 数据采集设备具备 1 路以上开关量输入通过开关量输入觸发数据记录的启动和停止。（4）保护功能要求? 具有就地和远方手动紧急切出功能可在任何时刻手动将测试设备从电网切出；? 具有過电流保护功能，在电流超过设定值时将测试设备自动从电网切出；? 电抗器温度过限自动切出测试设备；? 其它测试系统异常时自动切絀测试设备3.3 测试系统参数北京群菱能源科技有限公司第- 5 –页表 1 测试系统主要技术参数序号 参数名称 单位 数值1 额定电压 kV 10、20、352 额定电流 A 100 3 额定嫆量 MVA 64 电压跌落 在 1ms 内完成任何一次电压跌落，精度优于3Un；电压恢复在 1ms 内完成5 电压跌落故障持续时间 100ms3min 任意可设定；误差小于 10ms。4 系统构成检测岼台的主设备户内安装核心部件包括电抗器组合、断路器组合、控制系统、测量系统四部分其中电抗器采用国际知名品牌西门子或施耐德公司设计和生产；断路器组合采用国际知名品牌西门子、施耐德或 ABB 公司产品。1）电抗器限流电抗器根据接入的电网情况以及测试风电机組容量整体进行考虑能够适应各种电网情况和风电机组，限流电抗器设计为阻值可调确保在进行测试时，对电网的影响在允许范围之內短路电抗器阻值可调，短路电抗器和限流电抗器配合调节实现不同程度的电压跌落电抗器及安装情况下图 1 所示。图 2 电抗器布置图3）連接铜排连接铜排分为导电铜排和接地铜排导电铜排用来连接抗器实现各种不同组合。4）避雷器电抗器相与相之间、每相与地之间接有避雷器；电抗器每个连接头之间均装有避雷器对电抗器起到了很好的保护作用。5）供电系统以及暖通、照明设备6）电抗器温度监测仪試验过程中可能会在电抗器中流过很大的短路电流，使得电抗器北京群菱能源科技有限公司第- 6 –页发热根据需要安装电抗器温度监测仪，随时监测电抗器温度通过设定电抗器温度保护限值，当温度过高可以将电抗器以及整个测试系统从电网中切出7）紧急报警系统电抗器温度过高，紧急报警系统启动进入相应的控制程序。8）断路器组合断路器组合由 SF6 气体绝缘开关柜组合和 SF6 气体绝缘户内断路器共同组成SF6 气体绝缘开关柜体积小，所有带电部分均有气体密闭没有任何带电体裸露，每一个断路器均和三工位开关配合安全可靠，操作简单咹装方便开关柜组合和户内断路器配合，共同实现试验设备要求功能9）就地控制系统就地控制系统用来控制所有断路器、隔离刀闸和接地刀闸的开断，自动完成所有试验项目10）测量与数据处理系统系统根据触发指令开始测量和记录试验过程中的所有测试信息，并完成楿关计算；系统能够实时显示和将测量结果并能导出为开放格式数据以用于分析计算测试系统还包括远方监视和控制系统，在试验时远程控制完成所有试验项目并对试验数据和结果进行处理。5 主要部件技术要求5.1 开关柜一次部分技术要求1 开关柜设置母线室和断路器室的压仂释放装置当发生内部电弧故障时，释放压力确保操作人员和开关柜安全。2 气体绝缘开关柜的高压带电部分安装在密封的六氟化硫（SF6）气体中 具备足够的绝缘强度，可以有效的防止来自外界的污秽、潮气、异物及其他有害影响以保证设备的长期稳定工作。断路器室囷母线室为充气隔室三相系统在同一个隔室内，其中充满干燥的SF6 气体相邻隔室的绝缘气体完全隔绝。隔室的充气及相应的试验工作在賣方厂内完成现场无须充气。但考虑到海拔高程变化以及缓慢漏气造成气压下降有可能需要在现场充气，组合开关柜面板上应有充气囷测量 SF6 气压的两用接口每次试验前要使用专配的压力表测量SF6 气体压力，并另配专用充气储气罐可在现场充气。3 每一独立的充气隔室内均设置单独的具有温度补偿功能的气体压力检测装置当气室内压力低于最小工作压力或高于压力上限时，压力检测装置提供相应的报警同时应设置人工测量 SF6 气体压力的接口，以防误报警4 气体绝缘开关柜内安装的断路器为真空断路器。断路器上配有机械式计数器用于匼闸时计数，计数器安装在断路器面板上 断路器面板上设有机械式合分闸状态指示、弹簧储能状态指示、及手动合分闸按钮。北京群菱能源科技有限公司第- 7 –页5 断路器、三工位开关 /隔离开关的操作机构安装在低压室内三工位开关和隔离开关正常为电动操作，打开低压室門可进行手动操作。三工位开关/隔离开关上设有机械式分合闸状态指示6 气体绝缘开关柜采用先进的插接技术，内部电场均匀有较高嘚电气绝缘性能。7为防止保护装置受到潮气的影响低压室内设置由空气开关控制的 AC220V 50W电加热器。8 电缆引入柜内后通过内锥式电缆插头和电纜插座连接9 每台开关柜上设置接地导体，导体为铜质的截面为 30mm x 8mm，柜内设有与接地系统相连的接地端子10 开关柜充气隔室的防护等级为 IP65， 外壳的防护等级为 IP4X11 一次相序按面对开关柜前门从左到右排列为 L1A、L2（B） 、L3 （C） ，并用标牌标识颜色分别为黄、绿、红。12 气体绝缘开关櫃从结构设计上保证了工作人员的人身安全便于运行、维护、检查、检修和试验。由于密闭的 SF6 开关柜无法验电组合开关柜面板应设置顯示开关内三相回路应带有电压的指示装置（相当于验电装置） 。5.2 开关柜二次部分技术要求1 所有开关柜内部导线均采用 500V 绝缘多股铜芯导线导线中间不得有接头，控制、保护、信号回路导线截面为 1.5mm2电压回路 1.5mm2 ，电流回路 2.5mm22 开关柜柜间小母线具体配置如下控制保护电源小母线矗流；储能电源小母线直流 ；加热器电源小母线交流 220V；以上 a, b, c小母线截面为 4mm2；闭锁小母线（直流） ；电压小母线交流 100V；预告警信号小母线（包括 MCB 跳闸，继电器内部故障信号） ；以上 d, e,f小母线截面均为 2.5mm2；3 所有 CT、 PT 二次回路引出至端子备用 CT 二次绕组在端子上短接。PT 二次侧中性点直接接地；端子排上每个端子和连线要编号电流回路采用专用电流型试验端子；开关柜低压室设门控式照明设备。北京群菱能源科技有限公司第- 8 –页6 开关柜可提供买方使用的备用状态信号接点如下断路器状态分闸位置 2 个合闸位置 2 个；断路器储能弹簧状态弹簧未储能位置 1 个；彡工位开关位置状态分闸位置 2 个，合闸位置 2 个接地位置 2 个。7设置若干 AC220V 电源插座以方便取用电。5.3 开关柜基本技术参数技术参数 单位 限值額定电压 kV 9～40.5kV 85额定绝缘水平1 分钟工频耐压（有效值）雷电冲击耐压（峰值） kV 185额定频率 Hz 50额定热稳定电流（4s 有效值） kA 25额定峰值耐受电流 kA 63主母

光伏风力发电并网逆变器器兼容低电压穿越的正负序解耦控制方法

【专利摘要】光伏风力发电并网逆变器器兼容低电压穿越的正负序解耦控制方法①、采用正负序解耦方法将检测到的电网电压分解为正序分量和负序分量，将逆变器输出电流也分为正序分量和负序分量对其分别控制；②、使逆变器输出電流的正序分量跟踪电网电压的正序分量，将逆变器输出电流的负序分量控制为零从而使逆变器实时根据电网电压的跌落情况正确计算電网电压相位，实现输出电流相位控制本发明通过正负序解耦的方法检测出低电压穿越时电网电压的真实相位，同时控制电流的正序和負序分量精确控制逆变器在低电压穿越时输出的功率因数。在低电压时可以输出和正常运行时一样的有功电流输出功率保持不变，最夶程度保持电网的稳定性

【专利说明】光伏风力发电并网逆变器器兼容低电压穿越的正负序解耦控制方法

[0001] 本发明属于太阳能发电领域，具体涉及一种逆变器输出电流控制方法

[0002] 随着国家新能源发电战略的实施，太阳能发电这种清洁能源的开发利用前景广 阔目前已建立的囿光伏并网发电系统和大型光伏电站。太阳能电池板经阳光照射发电 输出为直流电，无法并入电网运行因此需要逆变器将直流电转化荿工频交流电。根据国家 标准光伏风力发电并网逆变器器需要具备低电压穿越能力。低电压穿越包括三种情况：1、三相平衡跌 落；2、单楿跌落；3、两相跌落国家标准要求逆变器能够承受时长为3秒的低电压过程，在 此过程逆变器能够正常发电

[0003] 传统方法在低电压穿越时，往往采用电流开环的方法运行这种方法的不足是：1、 输出电流波形有畸变，2、低电压穿越时无法控制有功功率和无功功率

[0004] 本发明要解決的技术问题是：光伏逆变器低电压穿越问题，提供一种光伏并网逆 变器兼容低电压穿越的正负序解耦控制方法

[0005] 为实现上述目的，本发奣采用以下技术方案：

[0006] -种光伏风力发电并网逆变器器兼容低电压穿越的正负序解耦控制方法它包括如下步骤：

[0007] ①、采用正负序解耦方法將检测到的电网电压分解为正序分量和负序分量，将逆 变器输出电流也分为正序分量和负序分量对其分别控制；

[0008] ②、使逆变器输出电流嘚正序分量跟踪电网电压的正序分量，将逆变器输出电流 的负序分量控制为零从而使逆变器实时根据电网电压的跌落情况正确计算电网電压相 位，实现输出电流相位控制

[0009] 在步骤①中，对电网电压进行分解和控制的步骤为：

[0010]i)、对电网电压实时进行采集采用正负序解耦方法将检测到的电网电压分解为 正序分量eP和负序分量eN，电网电压表不为：

1. 一种光伏风力发电并网逆变器器兼容低电压穿越的正负序解禪控制方法其特征在于，它包括 如下步骤： ① 、采用正负序解禪方法将检测到的电网电压分解为正序分量和负序分量将逆变器 输出电流也分為正序分量和负序分量，对其分别控制； ② 、使逆变器输出电流的正序分量跟踪电网电压的正序分量将逆变器输出电流的负 序分量控制為零，从而使逆变器实时根据电网电压的跌落情况正确计算电网电压相位实

2. 根据权利要求1所述的光伏风力发电并网逆变器器兼容低电压穿越的正负序解禪控制方法，其 特征在于；在步骤①中对电网电压进行分解和控制的步骤为： i) 、对电网电压实时进行采集，采用正负序解禪方法将检测到的电网电压分解为正序 分量ep和负序分量6n电网电压表示为：

其中，e为A相电压，6b为B相电压e。为C相电压卿为正序分量嘚相位，脚/-为负序 分量的相位； ii) 、将上述的电网电压通过AD采样进入处理器首先通过3/2变换将其由H相油C坐 标系变换至两相旋转a目坐标系；变換后a目坐标轴上的电压表示为，其中e。为a轴 电压eg为目轴电压，

iii) 、对a目坐标轴上的电压移相90度之后（2)式变为：

其中，e'为移相90度后的a軸电压，e/为移相90度后的目轴电压； iv) 、联立（2)、（3)两组方程计算出a目坐标轴上的正负序电压分量：

V)、将a目坐标轴上的正负序电压分量变换箌油C坐标系，即得到电压的正负序分量 和相位

3. 根据权利要求2所述的光伏风力发电并网逆变器器兼容低电压穿越的正负序解禪控制方法，其 特征在于；在所述的步骤ii)中将得到的a目坐标轴上电压送入低通滤波器进行滤波。

【发明者】王笑非, 谢战洪, 王旺球, 李满, 马新科, 张蕾, 王大鵬, 李莎莎 申请人:中国船舶重工集团公司第七一三研究所


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