[实用新型]一种同步发电机的有功频率控制装置

说明书

本实用新型公开了一种同步发电机的有功频率控制装置，所述装置包括下垂控制单元、惯性时间常数单元以及拉普拉斯变换单元；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；所述下垂控制单元的输出端与所述惯性时间常数单元的输入端相连；所述惯性时间常数单元用于设置惯性时间常数H，并对输入的参数进行积分变换；所述拉普拉斯变换单元的输入端与所述惯性时间常数单元的输出端相连，用于根据由惯性时间常数单元输入的角速度参数ω^*生成用于控制的相位参数。

技术领域

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有功频率控制装置。

背景技术

同步发电机，作为传统发电的主要手段，被广泛的应用在如今的电力系统中，然而常规的同步发电机虽然相应速度快，但其几乎没有转动惯量使得其难于参与电网的调节，无法为分布式电源的主动配电网提供必要的电压和频率。

实用新型内容

为了解决背景技术存在的同步发电机因缺少转动惯量无法对分布式电源的主动配电网提供必要的电压和频率的问题，本实用新型提供了一种同步发电机的有功频率控制装置，所述装置通过下垂控制及惯性时间常数，完成有功功率的控制，输出可以跟随电网频率的相位参数，所述一种同步发电机的有功频率控制装置包括：

下垂控制单元、惯性时间常数单元以及拉普拉斯变换单元；

所述下垂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惯性时间常数单元的输入端相连；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；

所述惯性时间常数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，所述惯性时间常数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，所述惯性时间常数单元的输出端与所述拉普拉斯变换单元的输入端相连，所述惯性时间常数单元用于设置惯性时间常数H，并对输入的参数进行积分变换；

所述拉普拉斯变换单元的输入端与所述惯性时间常数单元的输出端相连，用于根据由惯性时间常数单元输入的角速度参数ω^*生成用于控制的相位参数。

进一步的，所述中央控制器向下垂控制单元输入的参数包括角速度参考值的标幺值ω_ref^*；所述测量电路向下垂控制单元输入的参数包括电网角速度标幺值ω_grid^*；所述下垂控制单元的输出参数为

进一步的，所述中央控制器向惯性时间常数单元输入的参数包括功率参考值的标幺值P_ref^*；所述测量电路向惯性时间常数单元输入的参数包括电网角速度标幺值ω_grid^*以及电磁功率的标幺值P_e^*；所述惯性时间常数单元输出参数ω^*的计算公式为

进一步的，所述时间惯性常数单元包括强电调节模块，所述强电调节模块在参数(ω^*-ω_grid^*)外增加增益为K_d的乘法器，所述强电调节模块用于在装置接入大电网或强电网时对控制装置进行阻尼调节，使同步发电机与所接入的电网的频率一致；

进一步的，所述下垂控制单元包括弱电调节模块，所述弱点调节模块在参数外并联积分器，所述弱点调节模块用于在装置接入微电网、弱电网或孤岛运行时利用二次调频保证同步发电机的频率与所接入电网的频率稳定一致。