[发明专利]一种提高双馈抽水蓄能机组低电压穿越能力的系统及其控制方法

权利要求书

1.一种提高双馈抽水蓄能机组低电压穿越能力的系统的控制方法，用以控制一种提高双馈水蓄能机组低电压穿越能力的系统，其特征在于：

所述一种提高双馈抽水蓄能机组低电压穿越能力的系统，包括：电网、耦合变压器、双馈电机、网侧变换器和转子侧变换器，还包括：

检测单元，包括电网电压检测器和直流侧电压检测器，用以检测直流侧电压和电网电压；

转子侧控制器，接收电网电压检测器的检测信号，在电网电压跌落时，转子侧控制器采用定子磁链跟踪控制策略，在电网电压恢复时，转子侧控制器采用矢量控制策略；

网侧控制器，接收电网电压检测器的检测信号，在电网电压跌落时，网侧控制器控制网侧变换器以故障变换器工作模式工作，电网电压恢复时，网侧控制器采用正常变换器工作模式；

直流侧控制单元，包括直流侧控制器、双向DC-DC变换器和超级电容，所述直流侧控制器接收直流侧电压检测器的检测信号，直流侧电压升高时，直流侧控制器输出控制信号控制双向DC-DC变换器实现超级电容的充电，当直流侧电压恢复正常时，直流侧控制器输出控制信号控制双向DC-DC变换器将超级电容存储的能量以小电流的形式发送到电网；

所述双向DC-DC变换器为非隔离式半桥结构，桥臂包括两个开关管，所述超级电容通过电感连接在两个开关管的中点处；

所述提高双馈抽水蓄能机组低电压穿越能力的系统的控制方法，包括：

S1、检测单元的直流侧电压检测器、电网电压检测器分别检测直流侧电压和网侧电压；

S2、当网侧电压跌落至第一阶段时，转子侧控制器采用定子磁链跟踪控制策略，同时，网侧控制器控制网侧变换器以故障变换器工作模式工作，所述电网电压跌落的第一阶段是指依靠转子侧控制策略实现抑制转子侧过电流；

S3、当网侧电压跌落至第二阶段时，直流侧控制器输出控制信号控制双向DC-DC变换器对超级电容进行充电，所述电网电压跌落的第二阶段是指，依靠转子侧控制策略不能完全抑制转子侧过电流的情况；

S4、检测单元持续检测，当检测到系统电压仍处于跌落状态，所述网侧控制器、转子侧控制器和直流侧控制器对跌落状态进行判断，当电压跌落状态位于第一阶段时，返回步骤S2，当电压跌落状态位于第二阶段时，返回步骤S3，当电压位于正常状态时，进行步骤S5；

S5、当网侧电压恢复时，转子侧控制器采用矢量控制策略，网侧控制器控制网侧变换器以正常工作模式工作，直流侧控制器控制双向DC-DC变换器将超级电容存储的能量以小电流的形式发送到电网。

2.根据权利要求1所述一种提高双馈抽水蓄能机组低电压穿越能力的系统的控制方法，其特征在于：S2所述定子磁链跟踪控制策略包括：

S211、根据电机定子电流和转子电流依次经两相静止坐标系和两相旋转坐标系变换后得到旋转坐标系下的定子电流和转子电流，进而得到定子磁链和转子磁链；

S212、通过所述定子磁链确定转子磁链参考值；

S213、所述转子磁链参考值与转子磁链做差后经比例环节后叠加前馈补偿量，所得数值经过坐标变换得到控制信号。

3.根据权利要求1所述一种提高双馈抽水蓄能机组低电压穿越能力的系统的控制方法，其特征在于：S2所述故障变换器 工作模式包括：

S221、计算三相静止坐标系下的三相电压；

S222、将所述三相电压转换成两相旋转坐标系电压；

S223、将电网电压矢量与两相旋转坐标系的d轴分量电压定向，进而得到网侧变换器通过的有功功率和无功功率。

4.根据权利要求3所述一种提高双馈抽水蓄能机组低电压穿越能力的系统的控制方法，其特征在于：所述故障变换器 工作模式中，所述网侧变换器传输无功电流，有功电流参考值设为0。