一种用于风电机组机侧整流器的电流品质提升控制方法与流程

本发明涉及电力电子，具体涉及一种用于风电机组机侧整流器的电流品质提升控制方法。

背景技术：

1、维也纳整流器因其高效率、高可靠性等优点，在当今电气化系统中被广泛应用，例如作为风电机组机侧整流器。其工作原理基于三相桥式整流电路和谐振电路，实现交流电到直流电的转换。然而，作为整流器，伴随着一系列电能质量问题，比如谐波污染和无功污染等问题。谐波的注入一方面会影响电能质量，另一方面可能降低电力系统的可靠性。

2、另外，在轻载条件下，由于参考电压与输入电流的相位差异，产生输出电流过零点畸变，导致输入谐波增大和其他电性能参数指标的劣化，影响整流器的输出质量。因此，寻求一种用于风电机组机侧整流器的电流品质提升控制方法是当前的研究重点。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于风电机组机侧整流器的电流品质提升控制方法，以解决整流器输入电流过零畸变问题，提升整流器的输出质量。

2、本发明用于风电机组机侧整流器的电流品质提升控制方法包括：

3、1)阻抗功率因数校正控制：

4、将电压平衡控制输出电压分别与维也纳整流器各相的电感电流相加后取绝对值得到各相的电感电流信号处理值，将维也纳整流器的额定输出电压和实际输出电压相减后进行比例-积分处理求得输出电压控制信号电压，将各相电感电流信号处理值分别与输出电压控制信号电压相除求得维也纳整流器各相的调制信号；

5、2)抑制过零畸变的变频控制：

6、将电感电流绝对值与0对比，当电感电流绝对值为0时，重置载波信号；

7、将载波最大钳位频率进行积分复位处理后得变频控制最大频率，将载波最小钳位频率进行积分复位处理后得变频控制最小频率；将重置的载波信号的频率与变频控制最大频率进行比较，以两者中较低频率作为载波钳位信号频率；再将载波钳位信号频率与变频控制最小频率进行比较，若载波钳位信号频率小于或等于变频控制最小频率，则将变频控制最小频率作为对维也纳整流器各相开关管控制信号的频率，并输出开关管控制信号；若载波钳位信号频率大于变频控制最小频率，则输出载波信号作为载波钳位信号，并将此载波信号与步骤2)所得调制信号相乘得到各相的新调制信号，将新调制信号分别与重置的载波信号对比，并输出对维也纳整流器各相开关管的控制信号。

8、进一步，所述的用于风电机组机侧整流器的电流品质提升控制方法还包括电压平衡控制：

9、根据维也纳整流器两个电容的电压值求电容电压差值，将电容电压差值进行比例处理后求得电压平衡控制输出电压；并且在步骤1)的阻抗功率因数校正控制中将电压平衡控制输出电压分别与维也纳整流器各相的电感电流相加后取绝对值得到各相的电感电流信号处理值。

10、本发明的有益效果：

11、本发明通过阻抗控制和改变维也纳整流器输入电流过零点时载波频率，实现了整流器的功率因数校正，有效的抑制了维也纳整流器输入电流过零畸变问题，提高了维也纳整流器性能。

12、并且通过仿真试验验证了本发明所述控制方法能实现对维也纳整流器进行功率因数校正和对输入电流过零畸变问题进行抑制，能降低输入谐波，提高维也纳整流器的输出电流质量。

技术特征：

1.一种用于风电机组机侧整流器的电流品质提升控制方法，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的用于风电机组机侧整流器的电流品质提升控制方法，其特征在于：还包括电压平衡控制：

技术总结
本发明公开了一种用于风电机组机侧整流器的电流品质提升控制方法，其包括阻抗功率因数校正控制、电压平衡控制和抑制过零畸变的变频控制，阻抗功率因数校正控制包括电感电流信号处理和输出电压控制，实现调制信号的输出控制；电压平衡控制包括两个电容电压对比和比例控制，实现电压平衡控制信号的输出；抑制过零畸变的变频控制包括电流过零点载波信号复位和载波信号频率钳位，实现载波信号的变频输出控制。本方法通过阻抗控制和改变维也纳整流器输入电流过零点时载波频率，实现了整流器的功率因数校正，有效的抑制了维也纳整流器输入电流过零畸变问题，提高了维也纳整流器性能。

技术研发人员：罗超,郭琦,涂亮,蔡海青,顾浩瀚,汤雨葭,陈家伟,贾广宇,赵腾,朱信克
受保护的技术使用者：南方电网科学研究院有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/19