本發(fā)明涉及電流故障控制，尤其涉及一種基于海上風(fēng)電送出系統(tǒng)的電流故障控制方法、裝置、終端設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、橋模塊化多電平換流器(hb-mmc)作為海上風(fēng)電送出系統(tǒng)的柔性直流輸電工程中關(guān)鍵設(shè)備之一，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)海上風(fēng)電送出系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制，在海上風(fēng)電送出系統(tǒng)發(fā)生短路故障或電流故障時(shí)，故障電流會(huì)迅速上升，如果不加以控制，其中的交流分量可能會(huì)加劇故障電流的波動(dòng)，對(duì)系統(tǒng)造成更大的沖擊。在檢測(cè)到電流發(fā)生故障后，常通過(guò)調(diào)整換流器的開關(guān)狀態(tài)，將故障區(qū)域與系統(tǒng)隔離，而在故障隔離期間，為了防止故障電流進(jìn)一步擴(kuò)大，需要對(duì)海上風(fēng)電送出系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的交流側(cè)的交流相電壓進(jìn)行控制。通過(guò)控制交流側(cè)的交流相電壓，可以間接影響交流側(cè)的電流，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)故障電流的有效控制。

2、但是現(xiàn)有技術(shù)在故障隔離期間對(duì)故障電流進(jìn)行控制時(shí)，?；趥鹘y(tǒng)的電流電壓雙閉環(huán)控制方式對(duì)交流側(cè)的電壓進(jìn)行控制，而且僅基于固定的參考交流相電壓與交流側(cè)實(shí)際的交流相電壓之間作差從而調(diào)整交流側(cè)的電壓和電流，則無(wú)法快速限制系統(tǒng)的無(wú)功輸出，使得系統(tǒng)電壓波動(dòng)增大，無(wú)法快速響應(yīng)和控制故障電流，導(dǎo)致海上風(fēng)電送出系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于海上風(fēng)電送出系統(tǒng)的電流故障控制方法、裝置、終端設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，可以在故障期間迅速限制系統(tǒng)的無(wú)功輸出，減小系統(tǒng)電壓的波動(dòng)，以使p?i控制器根據(jù)這些電壓差值進(jìn)行精準(zhǔn)地調(diào)節(jié)輸出q軸和d軸的電流參考值，可以降低故障電流對(duì)系統(tǒng)的沖擊，能有效解決現(xiàn)有技術(shù)中由于無(wú)法快速限制系統(tǒng)的無(wú)功輸出，導(dǎo)致系統(tǒng)電壓波動(dòng)增大，無(wú)法快速響應(yīng)和控制故障電流，系統(tǒng)安全穩(wěn)定性較低的問題。

2、本發(fā)明一實(shí)施例提供了一種基于海上風(fēng)電送出系統(tǒng)的電流故障控制方法，包括：

3、獲取海上風(fēng)電送出系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的直流電流；

4、在判定所述直流電流大于預(yù)設(shè)電流閾值時(shí)，將q軸參考電壓設(shè)置為零；

5、重復(fù)執(zhí)行如下故障控制操作，直至海上風(fēng)電送出系統(tǒng)所對(duì)應(yīng)的交流相電壓為直流電壓的一半：

6、獲取交流側(cè)當(dāng)前所對(duì)應(yīng)的交流相電壓，繼而對(duì)交流相電壓進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換后，生成q軸實(shí)際電壓分量以及d軸實(shí)際電壓分量；

7、按預(yù)設(shè)電壓步長(zhǎng)增加q軸參考電壓，生成更新后的q軸參考電壓；

8、將更新后的q軸參考電壓與q軸實(shí)際電壓分量之間的第一電壓差值以及d軸參考電壓與d軸實(shí)際電壓分量之間的第二電壓差值分別輸入到第一p?i控制器中，以使第一p?i控制器根據(jù)各個(gè)電壓差值進(jìn)行比例和積分調(diào)節(jié)，并輸出q軸電流參考值與d軸電流參考值；

9、將所述q軸電流參考值與所述d軸電流參考值分別輸入到電流內(nèi)環(huán)中，以使所述電流內(nèi)環(huán)根據(jù)q軸電流參考值、d軸電流參考值以及交流側(cè)當(dāng)前所對(duì)應(yīng)的實(shí)際電流值，輸出q軸電壓信號(hào)值和d軸電壓信號(hào)值；

10、將d軸電壓信號(hào)和q軸電壓信號(hào)進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，生成電壓參考信號(hào)；繼而將所述電壓參考信號(hào)進(jìn)行pwm調(diào)制，生成pwm調(diào)制參考信號(hào)；其中，所述pwm調(diào)制參考信號(hào)用于控制驅(qū)動(dòng)開關(guān)器件的輸出電壓和輸出電流。

11、優(yōu)選地，在將q軸參考電壓設(shè)置為零之前，還包括：

12、將所述直流電流與額定直流電流進(jìn)行作差，生成電流偏差量；

13、將所述電流偏差量輸入到第二p?i控制器中，以使所述第二p?i控制器根據(jù)所述電流偏差量進(jìn)行比例和積分調(diào)節(jié)，并輸出電壓控制信號(hào)；

14、根據(jù)所述電壓控制信號(hào)，調(diào)整直流電源或逆變器的電壓。

15、優(yōu)選地，在判定所述直流電流大于預(yù)設(shè)電流閾值時(shí)，還包括：

16、獲取所述直流電流中的實(shí)際直流分量；

17、將所述實(shí)際直流分量減去額定直流電流，得到直流分量的偏差量；

18、將所述直流分量的偏差量輸入到第三p?i控制器中，以使所述第三p?i控制器輸出電壓偏差值；

19、將直流側(cè)當(dāng)前的直流信號(hào)中的直流電壓減去所述電壓偏差值，生成直流參考信號(hào)；

20、根據(jù)所述直流參考信號(hào)生成用于調(diào)整直流側(cè)電壓的pwm直流參考信號(hào)。

21、優(yōu)選地，所述獲取海上風(fēng)電送出系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的直流電流，包括：

22、獲取海上風(fēng)電送出系統(tǒng)的直流電抗器的電壓變化率；

23、在判定所述電壓變化率大于預(yù)設(shè)變化率范圍時(shí)，獲取系統(tǒng)的電壓波動(dòng)幅度；

24、在判定所述電壓波動(dòng)幅度小于預(yù)設(shè)最低電壓點(diǎn)時(shí)，將直流電抗器所在的線路標(biāo)記為故障線路；

25、獲取所述故障線路當(dāng)前時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的直流電流。

26、優(yōu)選地，在將q軸參考電壓設(shè)置為零之前，還包括：

27、將所述故障線路中的陸上換流器直流側(cè)的直流斷路器斷開；

28、判斷所述故障線路中直流電壓是否小于預(yù)設(shè)直流電壓值；

29、若是，則將所述故障線路中的海上換流器交流側(cè)的交流斷路器斷開。

30、優(yōu)選地，還包括：

31、在判定故障線路中的海上換流器閉鎖且交流斷路器閉合時(shí)，且交流側(cè)的電壓低于預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí)，則將海上換流器對(duì)應(yīng)的直流電流值作為電流動(dòng)態(tài)限制器的上限值；

32、在判定故障線路中的海上換流器閉鎖且交流斷路器斷開時(shí)，獲取交流側(cè)的實(shí)時(shí)電壓；

33、將所述實(shí)時(shí)電壓與預(yù)設(shè)電壓參考值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整海上換流器的無(wú)功補(bǔ)償裝置的投入量，以實(shí)現(xiàn)交流側(cè)電壓的閉環(huán)控制。

34、優(yōu)選地，還包括：

35、將故障線路中海上換流器直流側(cè)的直流電壓與海上風(fēng)電送出系統(tǒng)中的其他線路的直流電壓進(jìn)行比對(duì)；

36、在判定比對(duì)結(jié)果為電壓相等時(shí)，將故障線路中的陸上換流器直流側(cè)的直流斷路器閉合，繼而將海上換流器交流側(cè)的交流斷路器閉合。

37、在上述的方法實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明對(duì)應(yīng)提供了裝置項(xiàng)實(shí)施例。

38、本發(fā)明一實(shí)施例提供了一種基于海上風(fēng)電送出系統(tǒng)的電流故障控制裝置，適用于海上風(fēng)電送出系統(tǒng)；

39、所述電流故障控制裝置，包括：直流電流獲取模塊、參考電壓設(shè)置模塊以及故障控制操作模塊；

40、所述直流電流獲取模塊，用于獲取海上風(fēng)電送出系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的直流電流；

41、所述參考電壓設(shè)置模塊，用于在判定所述直流電流大于預(yù)設(shè)電流閾值時(shí)，將q軸參考電壓設(shè)置為零；

42、所述故障控制操作模塊，用于重復(fù)執(zhí)行如下故障控制操作，直至海上風(fēng)電送出系統(tǒng)所對(duì)應(yīng)的交流相電壓為直流電壓的一半：

43、獲取交流側(cè)當(dāng)前所對(duì)應(yīng)的交流相電壓，繼而對(duì)交流相電壓進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換后，生成q軸實(shí)際電壓分量以及d軸實(shí)際電壓分量；

44、按預(yù)設(shè)電壓步長(zhǎng)增加q軸參考電壓，生成更新后的q軸參考電壓；

45、將更新后的q軸參考電壓與q軸實(shí)際電壓分量之間的第一電壓差值以及d軸參考電壓與d軸實(shí)際電壓分量之間的第二電壓差值分別輸入到第一p?i控制器中，以使第一p?i控制器根據(jù)各個(gè)電壓差值進(jìn)行比例和積分調(diào)節(jié)，并輸出q軸電流參考值與d軸電流參考值；

46、將所述q軸電流參考值與所述d軸電流參考值分別輸入到電流內(nèi)環(huán)中，以使所述電流內(nèi)環(huán)根據(jù)q軸電流參考值、d軸電流參考值以及交流側(cè)當(dāng)前所對(duì)應(yīng)的實(shí)際電流值，輸出q軸電壓信號(hào)值和d軸電壓信號(hào)值；

47、將d軸電壓信號(hào)和q軸電壓信號(hào)進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，生成電壓參考信號(hào)；繼而將所述電壓參考信號(hào)進(jìn)行pwm調(diào)制，生成pwm調(diào)制參考信號(hào)；其中，所述pwm調(diào)制參考信號(hào)用于控制驅(qū)動(dòng)開關(guān)器件的輸出電壓和輸出電流。

48、在上述的方法實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明對(duì)應(yīng)提供了終端設(shè)備項(xiàng)實(shí)施例。

49、本發(fā)明另一實(shí)施例提供了一種終端設(shè)備，包括處理器、存儲(chǔ)器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中且被配置為由所述處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明實(shí)施例所述的一種基于海上風(fēng)電送出系統(tǒng)的電流故障控制方法。

50、在上述的方法實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明對(duì)應(yīng)提供了存儲(chǔ)介質(zhì)項(xiàng)實(shí)施例。

51、本發(fā)明另一實(shí)施例提供了一種存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序，其中，在所述計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行時(shí)控制所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行上述發(fā)明實(shí)施例所述的一種基于海上風(fēng)電送出系統(tǒng)的電流故障控制方法。

52、通過(guò)實(shí)施本發(fā)明具有如下有益效果：

53、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于海上風(fēng)電送出系統(tǒng)的電流故障控制方法、裝置、終端設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，本發(fā)明可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)海上風(fēng)電送出系統(tǒng)的直流電流，當(dāng)直流電流超過(guò)預(yù)設(shè)的電流閾值時(shí)，則將q軸(無(wú)功軸)的參考電壓設(shè)置為零，從而可以在故障期間迅速限制系統(tǒng)的無(wú)功輸出，減小系統(tǒng)電壓的波動(dòng)，并且在每次進(jìn)行調(diào)整電壓和電流的故障控制過(guò)程中，通過(guò)不斷地獲取交流側(cè)當(dāng)前所對(duì)應(yīng)的交流相電壓，并進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，生成q軸和d軸(有功軸)的實(shí)際電壓分量，還按預(yù)設(shè)的電壓步長(zhǎng)逐漸增加q軸參考電壓，從而可以使得每次都可以根據(jù)已作預(yù)設(shè)步長(zhǎng)調(diào)整的q軸參考電壓來(lái)得到與q軸實(shí)際電壓分量之間的第一電壓差值，以及d軸參考電壓與d軸實(shí)際電壓分量之間第二電壓差值時(shí)，可以使p?i控制器根據(jù)這些電壓差值進(jìn)行精準(zhǔn)地調(diào)節(jié)輸出q軸和d軸的電流參考值，可以降低故障電流對(duì)系統(tǒng)的沖擊，確保系統(tǒng)能夠迅速恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。并且基于pi控制器的輸出，還可以使得電流內(nèi)環(huán)能夠根據(jù)當(dāng)前的電流狀態(tài)和參考值，得到q軸電壓信號(hào)值和d軸電壓信號(hào)值，并進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，生成電壓參考信號(hào)，從而可以對(duì)該電壓參考信號(hào)進(jìn)行pwm調(diào)制后生成用于控制驅(qū)動(dòng)開關(guān)器件的輸出電壓和輸出電流的pwm調(diào)制參考信號(hào)，即可以將電壓參考信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)開關(guān)器件的控制信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓和電流的直接控制，從而更有效地快速響應(yīng)和控制故障電流。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以有效地限制系統(tǒng)的無(wú)功輸出以及減小系統(tǒng)電壓波動(dòng)，并快速響應(yīng)和控制故障電流，則提高了海上風(fēng)電送出系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。