專利名稱：基于有源型電壓源直流輸電的風(fēng)電并網(wǎng)功率穩(wěn)定器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電網(wǎng)功率穩(wěn)定技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于有源型電壓源直流輸 電的風(fēng)電并網(wǎng)功率穩(wěn)定器。
背景技術(shù)：
能源是人類社會存在和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，而能源緊缺、環(huán)境惡化的日趨嚴(yán)重 是涉及人類生存及發(fā)展的全球性問題；可再生能源屬于可循環(huán)使用的清潔能源， 是未來能源系統(tǒng)的希望；可再生能源資源十分豐富，而且它不受地域限制，可就 地利用，具有巨大的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景；作為可再生能源技術(shù)中開發(fā)最成熟的 風(fēng)能，已走向規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化，風(fēng)力發(fā)電在電網(wǎng)中的比例越來越大；由于風(fēng)力發(fā) 電是一種J司歇式能源，風(fēng)電場的輸出功率是動態(tài)變化的；這個特點(diǎn)對傳統(tǒng)電力系 統(tǒng)業(yè)已成熟的運(yùn)行模式是個很大的沖擊，這種動態(tài)大容量電源并入電網(wǎng)后將會 影響到系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，對電網(wǎng)的運(yùn)行帶來負(fù)面影響；因此，并網(wǎng)風(fēng)電場對 電網(wǎng)的影響是一個迫切需要解決的問題，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義；
從上世紀(jì)80年代起，隨著大型并網(wǎng)風(fēng)電場在歐美等發(fā)達(dá)國家的出現(xiàn)，國外 學(xué)者就開始關(guān)注風(fēng)電對電力系統(tǒng)的影響，研究風(fēng)電的并網(wǎng)運(yùn)行對電網(wǎng)的影響；我 國風(fēng)力發(fā)電起步較晚，對于接入到大電網(wǎng)的風(fēng)電場，其容量在電網(wǎng)總裝機(jī)容量中 占的比例很小，風(fēng)電功率的注入對電網(wǎng)頻率影響較小，目前不是制約風(fēng)電場規(guī)模 的主要問題；然而，我國風(fēng)電這幾年發(fā)展很快，2004年底，我國并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電裝 機(jī)容量為76.4萬千瓦，2006年底風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到258萬千瓦，增長迅速，預(yù)計(jì)到 2020年，我國風(fēng)力發(fā)電將達(dá)到4000萬千瓦的裝機(jī)容量；隨著并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電在電 網(wǎng)總裝機(jī)容量中占的比例不斷提高，它對電網(wǎng)頻率、電壓的影響將不容忽視，對 電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行將構(gòu)成一定的威脅，并將制約風(fēng)電場規(guī)模的進(jìn)一步發(fā)展；
目前風(fēng)電場與電網(wǎng)的連接方式有直接交流并網(wǎng)、通過電流源高壓直流輸電 (基于晶閘管技術(shù))或電壓源高壓直流(voltage-source converter, high voltage director current, VSC HVDC)輸電并網(wǎng)；由于電壓源直流輸電系統(tǒng)具
有能立即導(dǎo)通和立即關(guān)斷的控制閥一基于絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)技術(shù)，通過對控制閥的開和關(guān)，實(shí)現(xiàn)對交流側(cè)電壓 幅值和相角的控制，從而達(dá)到獨(dú)立控制有功功率和無功功率的目的，且換流站不 需要無功補(bǔ)償、不存在換向失敗等問題，這些特點(diǎn)使得電壓源直流輸電技術(shù)在連 接風(fēng)電場并網(wǎng)方面具有一定的優(yōu)越性；
目前國內(nèi)外研究的電壓源直流輸電，其直流母線上無儲能裝置，我們稱之為 無源型我們在直流母線上并接儲能裝置，我們稱直流母線并接儲能裝置的電壓 源直流輸電為有源型電壓源直流輸電，其換流站控制技術(shù)通常一端采用直流電壓 與無功功率(或交流電壓)控制相結(jié)合，另一端采用有功功率與無功功率(或交 流電壓)控制相結(jié)合，由于其有功、無功功率控制完全解耦，因此其控制性能優(yōu) 越，在國外風(fēng)電場并網(wǎng)連接上得到很多應(yīng)用；目前研究的電壓源直流輸電技術(shù)主 要用于傳輸功率，并沒有解決風(fēng)電場風(fēng)能波動對電網(wǎng)的影響；由于風(fēng)電的波動對 并網(wǎng)運(yùn)行的電網(wǎng)的電能質(zhì)量以及安全穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成一定的威脅，它將制約風(fēng)電場 規(guī)模的進(jìn)一步發(fā)展；

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于有源型電壓源直流輸電的風(fēng)電并網(wǎng)功率穩(wěn) 定器。其特征在于該穩(wěn)定器是一種通過并聯(lián)在電壓源直流母線上的儲能裝置， 補(bǔ)償風(fēng)電的動態(tài)波動，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，使風(fēng)電通過電壓源直流輸電注入到電網(wǎng)的功 率穩(wěn)定器；電網(wǎng)故障時(shí)，調(diào)節(jié)其注入到電網(wǎng)的有功功率和無功功率，提高電網(wǎng)的 穩(wěn)定運(yùn)行性能；所述穩(wěn)定器含有整流器、逆變器、儲能裝置、直流母線和控制器， 其中-
整流器，該整流器的輸入端與風(fēng)場相連，輸出端與直流母線輸入端相連，將 風(fēng)場輸出的交流電整流成直流電；
逆變器，該逆變器的直流輸入端與直流母線輸出端相連，逆變器的輸出端與 電網(wǎng)相連；
直流母線，該直流母線的輸入端與上述整流器的輸出端相連，該直流母線的 輸出端與上述逆變器的輸入端相連，該直流母線上并接著下述儲能裝置；
儲能裝置，并接在上述直流母線上；
控制器，是一種數(shù)字控制電路，采用數(shù)字信號處理器、單片機(jī)、計(jì)算機(jī)中的
任何一種；
該控制器按以下步驟實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)風(fēng)電注入到電網(wǎng)的功率的穩(wěn)定；電網(wǎng)故 障時(shí)，調(diào)節(jié)輸出功率改善電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行性能。
一種基于有源型電壓源直流輸電的風(fēng)電并網(wǎng)功率穩(wěn)定方法，其特征在于具 體的調(diào)節(jié)步驟如下 步驟1.初始化 輸入風(fēng)場風(fēng)能波動曲線； 輸入整流器直流母線電壓給定值，
輸入逆變器有功功率給定值^^與無功功率給定值a^ ;
根據(jù)風(fēng)場風(fēng)能波動曲線計(jì)算出平均風(fēng)能對應(yīng)的功率值；
歩驟2.啟動功率穩(wěn)定器的整流器直流電壓控制，按以下步驟執(zhí)行
2. 1.將直流母線電壓給定值^^/與實(shí)際值^^進(jìn)行比較，通過第一加法器得
到第一P工控制器的輸入值；
2.2.第一 PI控制器在接收到所述第一加法器的輸出后進(jìn)行控制運(yùn)算，輸出 相應(yīng)的控制量給第二加法器；
2. 3.第二加法器在接收到所述第一 PI控制器的輸出后與整流器交流側(cè)電流
G軸分量!'^進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的量給第二PI控制器；
2.4. 第二 PI控制器在接收到所述第二加法器的輸出后進(jìn)行控制運(yùn)算，輸出 相應(yīng)的量給第三加法器；
2.5. 第三加法器在接收到所述第二 PI控制器的輸出后與整流器交流側(cè)電壓
<7軸分量、^進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的量給第一脈沖觸發(fā)器；
2.6. 第三PI控制器在接收到整流器交流側(cè)電流d軸分量^后進(jìn)行控制運(yùn) 算，輸出相應(yīng)的量給第四加法器；
2. 7.第四加法器在接收到第三PI控制器的輸出后與整流器交流側(cè)電壓t/軸
分量^"進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的量給第一脈沖觸發(fā)器；
2.8.第一脈沖觸發(fā)器根據(jù)輸入信號"^、 "^產(chǎn)生相應(yīng)的觸發(fā)信號控制整流 器工作；
步驟3.啟動功率穩(wěn)定器的逆變器，控制輸出有功功率，按以下步驟執(zhí)行 3. 1.根據(jù)有功功率給定值《^與無功功率給定值a^ ，通過穩(wěn)態(tài)計(jì)算器計(jì)算 出電流參考值
3.2. 第五加法器在接收到電流參考值/^y2后與逆變器交流側(cè)電流？軸分量
^進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的量給第四PI控制器；
3.3. 第四PI控制器在接收到第五加法器的輸出后進(jìn)行控制運(yùn)算，輸出相應(yīng) 的量給第六加法器；
3. 4.第六加法器在接收到第四PI控制器的輸出后與逆變器交流側(cè)電壓9軸 分量"^進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的量給脈沖觸發(fā)器2;
3.5. 第七加法器在接收到電流參考值/^p后與逆變器交流側(cè)電流c/軸分量
/必進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的量給第五PI控制器；
3.6. 第五PI控制器在接收到第七加法器的輸出后進(jìn)行控制運(yùn)算，輸出相應(yīng) 的量給第八加法器；
3. 7.第八加法器在接收到第五PI控制器的輸出后與逆變器交流側(cè)電壓d軸 分量"^進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的量給第二脈沖觸發(fā)器；
3.8.第二脈沖觸發(fā)器根據(jù)輸入信號"一、產(chǎn)生相應(yīng)的觸發(fā)信號控制逆變
器工作； 步驟4.
穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，調(diào)節(jié)整流器輸出直流電壓，控制儲能裝置的充放電，使儲能裝 置補(bǔ)償風(fēng)電的波動，從而使穩(wěn)定器通過其逆變器注入到電網(wǎng)的功率穩(wěn)定；
電網(wǎng)故障時(shí)，調(diào)節(jié)逆變器注入到電網(wǎng)的有功功率和無功功率，提高電網(wǎng)的穩(wěn) 定運(yùn)行性能。
本發(fā)明提出的基于有源型電壓源直流輸電的風(fēng)電并網(wǎng)功率穩(wěn)定器，能夠解決 風(fēng)電波動對電網(wǎng)造成的影響，其整流器和風(fēng)電場相連，整流器所接受的風(fēng)電功率 受風(fēng)能波動的影響；其逆變器與電網(wǎng)相連，儲能裝置并接在電壓源直流輸電直流 母線上，因此，我們稱之為有源型電壓源直流輸電；通過控制有源型電壓源直流 輸電直流母線電壓，利用儲能裝置的充放電功能，使之補(bǔ)償風(fēng)能的波動，從而使 直流輸電整流器注入到電網(wǎng)的功率穩(wěn)定；本發(fā)明研究成果不僅對解決風(fēng)電場并網(wǎng) 運(yùn)行對電網(wǎng)的影響，對大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電，具有重要的意義，而且對其它大容量 動態(tài)電源的并網(wǎng)運(yùn)行，也具有重要的指導(dǎo)意義。具有如下特點(diǎn)
利用潔凈的、可再生能源一風(fēng)能；和通過調(diào)節(jié)儲能裝置的充放電補(bǔ)償風(fēng)電的 動態(tài)波動，使風(fēng)電注入到電網(wǎng)的功率穩(wěn)定，解決風(fēng)電波動對電網(wǎng)的影響，提高風(fēng) 電并網(wǎng)的穩(wěn)定性。


圖1為基于有源型電壓源直流輸電的風(fēng)電并網(wǎng)功率穩(wěn)定器的原理圖。 圖2為基于有源型電壓源直流輸電的風(fēng)電并網(wǎng)功率穩(wěn)定器的整流器的控制規(guī) 律圖。
圖3為基于有源型電壓源直流輸電的風(fēng)電并網(wǎng)功率穩(wěn)定器的逆變器的控制規(guī) 律圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出的基于有源型電壓源直流輸電的風(fēng)電并網(wǎng)功率穩(wěn)定器，能夠解決 風(fēng)電波動對電網(wǎng)造成的影響，整流器和風(fēng)電場相連，整流器(受端)所接受的風(fēng) 能是動態(tài)變化的，風(fēng)電功率受風(fēng)能波動的影響，但是，其平均風(fēng)能在某一時(shí)期內(nèi) 可以認(rèn)為是相對穩(wěn)定的。逆變器與電網(wǎng)相連，儲能裝置并接在電壓源直流輸電直 流母線上，因此，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，其逆變器(送端)控制策略的有功功率控制較易 實(shí)現(xiàn)，向電網(wǎng)輸出穩(wěn)定的平均功率；在不同時(shí)期，其平均風(fēng)能不同時(shí)，調(diào)整送端 注入到電網(wǎng)的有功功率。根據(jù)風(fēng)電場風(fēng)能的波動，應(yīng)用自適應(yīng)控制理論，調(diào)整直 流母線電壓的控制，使儲能裝置吸收或輸出相應(yīng)大小的功率。當(dāng)風(fēng)電動態(tài)功率大 于所設(shè)定的平均風(fēng)能所對應(yīng)的平均功率時(shí)，讓儲能裝置吸收多出部分功率，儲能
裝置處于充電狀態(tài)；當(dāng)風(fēng)電動態(tài)功率低于所設(shè)定的平均風(fēng)能所對應(yīng)的平均功率 時(shí)，讓儲能裝置輸出相應(yīng)大小的功率，儲能裝置處于放電狀態(tài)，從而使風(fēng)電注入 到電網(wǎng)的功率穩(wěn)定，解決了風(fēng)能波動對電網(wǎng)的影響；從而使上述逆變器注入到電 網(wǎng)的功率穩(wěn)定；同時(shí)，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，通過調(diào)節(jié)其逆變器注入到電網(wǎng)的有功 功率和無功功率，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性；因此，本發(fā)明是一個全新的概念和課題。
根據(jù)風(fēng)場容量，設(shè)計(jì)整流器與逆變器容量；根據(jù)風(fēng)場風(fēng)能特性，設(shè)計(jì)儲能裝 置谷里；
圖1所示為基于有源型電壓源直流輸電的風(fēng)電并網(wǎng)功率穩(wěn)定器的原理圖。虛
框內(nèi)為基于有源型電壓源直流輸電的風(fēng)電并網(wǎng)功率穩(wěn)定器5，它由整流器1、逆 變器2、儲能裝置3、控制器4等組成包括
整流器l，該整流器的輸入端與風(fēng)場6相連，輸出端與直流母線輸入端相連， 將風(fēng)場輸出的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，它由電壓源型的可快速關(guān)斷器件組成，具有 快速的調(diào)節(jié)能力，控制輸出的直流電壓。
逆變器2，該逆變器的直流輸入端與直流母線輸出端相連，逆變器的輸出端 與電網(wǎng)7相連；將直流電逆變成交流電輸送給電網(wǎng)，它由電壓源型的可快速關(guān)斷
器件組成，具有快速的有功無功調(diào)節(jié)能力；
直流母線，該直流母線的輸入端與上述整流器1的輸出端相連，該直流母線 的輸出端與上述逆變器2的輸入端相連，該直流母線上并接著儲能裝置3，利用 儲能裝置的充放電功能以補(bǔ)償風(fēng)電的波動；
控制器4，是一種數(shù)字控制電路，采用數(shù)字信號處理器、單片機(jī)、計(jì)算機(jī)中 的任何一種；負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采樣、處理及控制等，根據(jù)風(fēng)電的波動調(diào)節(jié)整流器的輸出
電壓，從而控制儲能裝置的充放電，控制逆變器的輸出功率，使得穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)， 逆變器注入到電網(wǎng)的功率穩(wěn)定，電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，調(diào)節(jié)逆變器輸出的有功功率和 無功功率，進(jìn)而提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
圖2所示為功率穩(wěn)定器控制整流器直流電壓的步驟
2. 1.將直流母線電壓給定值^^與實(shí)際值^進(jìn)行比較，通過第一加法器得 到第一PI控制器的輸入值；
2.2.第一 PI控制器在接收到所述第一加法器的輸出后進(jìn)行控制運(yùn)算，輸出 相應(yīng)的控制量給第二加法器；
2. 3.第二加法器在接收到所述第一PI控制器的輸出后與整流器交流側(cè)電流 g軸分量&進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的量給第二PI控制器；
2.4. 第二PI控制器在接收到所述第二加法器的輸出后進(jìn)行控制運(yùn)算，輸出 相應(yīng)的量給第三加法器；
2. 5.第三加法器在接收到所述第二PI控制器的輸出后與整流器交流側(cè)電壓
^軸分量 ,進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的量給第一脈沖觸發(fā)器；
2.6.第三PI控制器在接收到整流器交流側(cè)電流t/軸分量^后進(jìn)行控制運(yùn) 算，輸出相應(yīng)的量給第四加法器；
2. 7.第四加法器在接收到第三PI控制器的輸出后與整流器交流側(cè)電壓"軸 分量"w進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的量給第一脈沖觸發(fā)器；
2.8.第一脈沖觸發(fā)器根據(jù)輸入信號"^、"』產(chǎn)生相應(yīng)的觸發(fā)信號控制整流 器丄作；
圖3所示為功率穩(wěn)定器控制逆變器的輸出功率步驟
3. 1.根據(jù)有功功率給定值&p與無功功率給定值2,^ ，通過穩(wěn)態(tài)計(jì)算器計(jì)算 出電流參考值
3.2. 第五加法器在接收到電流參考值/^后與逆變器交流側(cè)電流g軸分量
:進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的量給第四PI控制器；
3.3. 第四PI控制器在接收到第五加法器的輸出后進(jìn)行控制運(yùn)算，輸出相應(yīng) 的量給第六加法器；
3. 4.第六加法器在接收到第四PI控制器的輸出后與逆變器交流側(cè)電壓。軸 分量"^進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的量給脈沖觸發(fā)器2;
3.5. 第七加法器在接收到電流參考值/如^后與逆變器交流側(cè)電流"軸分量 ^進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的量給第五PI控制器；
3.6.第五PI控制器在接收到第七加法器的輸出后進(jìn)行控制運(yùn)算，輸出相應(yīng) 的量給第八加法器；
3. 7.第八加法器在接收到第五PI控制器的輸出后與逆變器交流側(cè)電壓"軸 分量"^進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的量給第二脈沖觸發(fā)器；
3.8.第二脈沖觸發(fā)器根據(jù)輸入信號^92、 "^產(chǎn)生相應(yīng)的觸發(fā)信號控制逆變 器工作。
根據(jù)上述圖2、圖3所示對基于有源型電壓源直流輸電的風(fēng)電并網(wǎng)功率穩(wěn)定 器的控制規(guī)律實(shí)現(xiàn)策略，可以得到穩(wěn)定風(fēng)電并網(wǎng)功率的具體調(diào)節(jié)輸入風(fēng)場風(fēng)能波 動曲線、輸入整流器直流母線電壓給定值r^^、輸入逆變器有功功率給定值尸^
與無功功率給定值a^，使風(fēng)電并網(wǎng)穩(wěn)定器注入到電網(wǎng)的功率穩(wěn)定。
風(fēng)電場與電網(wǎng)系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，功率穩(wěn)定器調(diào)節(jié)整流器輸出直流電壓，控 制儲能裝置的充放電，使儲能裝置補(bǔ)償風(fēng)電的波動，從而使穩(wěn)定器通過其逆變器 注入到電網(wǎng)的功率穩(wěn)定；
風(fēng)電場與電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)電網(wǎng)故障時(shí)，調(diào)節(jié)逆變器注入到電網(wǎng)的有功功率和無 功功率，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行性能。
權(quán)利要求
1.基于有源型電壓源直流輸電的風(fēng)電并網(wǎng)功率穩(wěn)定器，其特征在于該穩(wěn)定器是一種通過并聯(lián)在電壓源直流輸電母線上的儲能裝置，補(bǔ)償風(fēng)電的動態(tài)波動，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，使風(fēng)電通過電壓源直流輸電注入到電網(wǎng)的功率穩(wěn)定器；電網(wǎng)故障時(shí)，調(diào)節(jié)其注入到電網(wǎng)的有功功率和無功功率，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行性能；所述穩(wěn)定器含有整流器、逆變器、儲能裝置、直流母線和控制器，其中整流器，該整流器的輸入端與風(fēng)場相連，輸出端與直流母線輸入端相連，將風(fēng)場輸出的交流電整流成直流電；逆變器，該逆變器的直流輸入端與直流母線輸出端相連，逆變器的輸出端與電網(wǎng)相連；直流母線，該直流母線的輸入端與上述整流器的輸出端相連，該直流母線的輸出端與上述逆變器的輸入端相連，該直流母線上并接著下述儲能裝置；儲能裝置，并接在上述直流母線上；控制器，是一種數(shù)字控制電路，采用數(shù)字信號處理器、單片機(jī)、計(jì)算機(jī)中的任何一種；該控制器在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，使風(fēng)電注入到電網(wǎng)的功率穩(wěn)定；在電網(wǎng)故障時(shí)，調(diào)節(jié)輸出功率改善電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行性能。
2. —種基于有源型電壓源直流輸電的風(fēng)電并網(wǎng)功率穩(wěn)定的方法，其特征在 于功率穩(wěn)定器穩(wěn)定風(fēng)電并網(wǎng)功率的調(diào)節(jié)步驟如下步驟l.初始化 輸入風(fēng)場風(fēng)能波動曲線； 輸入整流器直流母線電壓給定值^^/ ;輸入逆變器有功功率給定值P—與無功功率給定值0^ ，根據(jù)風(fēng)場風(fēng)能波動曲線計(jì)算出平均風(fēng)能對應(yīng)的功率值；步驟2.啟動功率穩(wěn)定器的整流器直流電壓控制，按以下步驟執(zhí)行2. 1.將直流母線電壓給定值^fc^與實(shí)際值^^進(jìn)行比較，通過第一加法器得 到第一PI控制器的輸入值；2. 2.第一 PI控制器在接收到所述第一加法器的輸出后進(jìn)行控制運(yùn)算，輸出 相應(yīng)的控制量給第二加法器；2. 3.第二加法器在接收到所述第一PI控制器的輸出后與整流器交流側(cè)電流 《軸分量^進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的量給第二 PI控制器；2. 4.第二 PI控制器在接收到所述第二加法器的輸出后進(jìn)行控制運(yùn)算，輸出 相應(yīng)的量給第三加法器；2. 5.第三加法器在接收到所述第二PI控制器的輸出后與整流器交流側(cè)電壓 軸分量 進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的量給第一脈沖觸發(fā)器；2. 6.第三PI控制器在接收到整流器交流側(cè)電流d軸分量^后進(jìn)行控制運(yùn) 算，輸出相應(yīng)的量給第四加法器；2. 7.第四加法器在接收到第三PI控制器的輸出后與整流器交流側(cè)電壓c/軸 分量^,進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的量給第一脈沖觸發(fā)器；2. 8.第一脈沖觸發(fā)器根據(jù)輸入信號"一 、"』產(chǎn)生相應(yīng)的觸發(fā)信號控制整流 器工作；步驟3.啟動功率穩(wěn)定器的逆變器，控制輸出有功功率，按以下步驟執(zhí)行3. 1.根據(jù)有功功率給定值戶^與無功功率給定值0^ ，通過穩(wěn)態(tài)計(jì)算器計(jì)算 出電流參考值3. 2.第五加法器在接收到電流參考值/《^后與逆變器交流側(cè)電流^軸分量 ^進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的量給第四PI控制器；3.3. 第四PI控制器在接收到第五加法器的輸出后進(jìn)行控制運(yùn)算，輸出相 應(yīng)的量給第六加法器；3.4. 第六加法器在接收到第四PI控制器的輸出后與逆變器交流側(cè)電壓g軸分量 2進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的量給脈沖觸發(fā)器2;3. 5.第七加法器在接收到電流參考值/^/2后與逆變器交流側(cè)電流d軸分量^進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的量給第五PI控制器；3. 6.第五PI控制器在接收到第七加法器的輸出后進(jìn)行控制運(yùn)算，輸出相 應(yīng)的量給第八加法器；3. 7.第八加法器在接收到第五PI控制器的輸出后與逆變器交流側(cè)電壓c 軸分量W^進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的量給第二脈沖觸發(fā)器；3.8.第二脈沖觸發(fā)器根據(jù)輸入信號"^、 "^產(chǎn)生相應(yīng)的觸發(fā)信號控制逆變器工作r 步驟4.穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，調(diào)節(jié)整流器輸出直流電壓，控制儲能裝置的充放電，使儲能 裝置補(bǔ)償風(fēng)電的波動，從而使穩(wěn)定器通過其逆變器注入到電網(wǎng)的功率穩(wěn)定；電網(wǎng)故障時(shí)，調(diào)節(jié)逆變器注入到電網(wǎng)的有功功率和無功功率，提高電網(wǎng)的 穩(wěn)定運(yùn)行性能。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于電網(wǎng)功率穩(wěn)定器技術(shù)領(lǐng)域的基于有源型電壓源直流輸電的風(fēng)電并網(wǎng)功率穩(wěn)定器。它是一種基于有源型電壓源直流輸電的風(fēng)電并網(wǎng)功率穩(wěn)定的裝置，所述穩(wěn)定器含有整流器、逆變器、儲能裝置、直流母線和控制器。在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，電壓源直流輸電將風(fēng)電輸送給電網(wǎng)，同時(shí)通過并聯(lián)在電壓源直流母線上的儲能裝置補(bǔ)償風(fēng)電的動態(tài)波動，使風(fēng)電通過電壓源直流輸電注入到電網(wǎng)的功率穩(wěn)定；在電網(wǎng)故障時(shí)，調(diào)節(jié)其注入到電網(wǎng)的有功功率和無功功率，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行性能；它解決了風(fēng)電動態(tài)波動對被注入電網(wǎng)影響的問題，極大地改善了風(fēng)電并網(wǎng)的穩(wěn)定性，對風(fēng)力發(fā)電的大力發(fā)展，具有重要的意義。
文檔編號H02J3/32GK101114771SQ20071012129
公開日2008年1月30日 申請日期2007年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月3日
發(fā)明者李國杰 申請人:清華大學(xué)