專利名稱：一種雙饋風(fēng)力發(fā)電變流器電網(wǎng)電壓矢量角度檢測(cè)算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變流器電網(wǎng)電壓矢量角度的檢測(cè)，尤其是涉及一種兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電變流器電網(wǎng)電壓矢量角度檢測(cè)算法。
背景技術(shù)：
由于電網(wǎng)電壓矢量角度對(duì)于變流器控制系統(tǒng)的重要性，準(zhǔn)確而快速檢測(cè)電網(wǎng)電壓矢量角度可以提高控制系統(tǒng)的性能。隨著風(fēng)電裝機(jī)容量的不斷增加，風(fēng)電在電力系統(tǒng)中的地位發(fā)生了轉(zhuǎn)變。目前對(duì)電網(wǎng)電壓矢量角度的檢測(cè)有直接計(jì)算法，通過對(duì)三相電網(wǎng)電壓進(jìn)行三相靜止abc坐標(biāo)系到兩相靜止α β坐標(biāo)系的等功率坐標(biāo)變換得到ua、U0分量，然后直接進(jìn)行反正切計(jì)算得到電網(wǎng)電壓矢量角度，還有一種是在旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系里，采用電網(wǎng)電壓定向時(shí)，利用電壓q軸分量為零進(jìn)行鎖相得到電網(wǎng)電壓頻率和電網(wǎng)電壓矢量角度，該方法比較準(zhǔn)確，但對(duì)于電壓跌落過渡過程及電壓畸變的效果不是很好。利用鎖相環(huán)進(jìn)行矢量角度計(jì)算是利用q軸電壓為零進(jìn)行鎖相，但對(duì)于電壓跌落過渡過程及電壓畸變，q軸電壓有波動(dòng)，鎖相角度精度不高，即使使用帶有陷波器的鎖相環(huán)對(duì)參數(shù)依賴性比較高，所以控制難道比較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對(duì)上述存在的問題，提供一種雙饋風(fēng)力發(fā)電變流器電網(wǎng)電壓矢量角度檢測(cè)算法，通過將二相靜止α β坐標(biāo)系的11。、110分量經(jīng)過帶通濾波器處理，得到頻率為ω的基波分量^”…”^^…”再計(jì)算得到電網(wǎng)電壓矢量角度’該方法檢測(cè)到的電網(wǎng)電壓矢量角度效果非常好，在電網(wǎng)電壓突變、諧波嚴(yán)重時(shí)，頻率波動(dòng)時(shí)效果O`本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:—種雙饋風(fēng)力發(fā)電變流器電網(wǎng)電壓矢量角度檢測(cè)算法包括:步驟1:檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電工頻電網(wǎng)的線電壓，并相應(yīng)得到三相相電壓瞬時(shí)值ua、ub,Uc ;根據(jù)三相到兩相的等功率坐標(biāo)變換將所述三相電壓瞬時(shí)值ua、Ub, Uc變換為兩相電壓的電壓瞬時(shí)值Ua、Ue ;步驟2:當(dāng)?shù)谝粋€(gè)帶通濾波器比第二個(gè)帶通濾波器的相位超前90°時(shí)，在時(shí)域中將分別通過第一個(gè)帶通濾波器傳遞函數(shù)與第二個(gè)帶通濾波器傳遞函數(shù)對(duì)兩相電壓瞬時(shí)值Ua、Ue進(jìn)行帶通濾波得到頻率為ω的基波分量瞬時(shí)值ual、ua2、uM、ue2 ;當(dāng)?shù)谝粋€(gè)帶通濾波器比第二個(gè)帶通濾波器的相位滯后90°時(shí)，在時(shí)域中將分別通過第一個(gè)帶通濾波器傳遞函數(shù)與第二個(gè)帶通濾波器傳遞函數(shù)對(duì)兩相電壓瞬時(shí)值Ua、U0進(jìn)行帶通濾波得到頻率為ω的基波分量瞬時(shí)值Ua PUa^U01'U03 ;步驟3:當(dāng)?shù)谝粋€(gè)帶通濾波器比第二個(gè)帶通濾波器的相位超前90°時(shí)，根據(jù)公式(I)將帶通濾波得到頻率為ω的基波分量瞬時(shí)值ual、uM、ua2、ue2進(jìn)行線性變換得到基波正序的a β分量瞬時(shí)值Ua(l、UeQ;
權(quán)利要求
1.一種雙饋風(fēng)力發(fā)電變流器電網(wǎng)電壓矢量角度檢測(cè)算法，其特征在于包括: 步驟1:檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電工頻電網(wǎng)的線電壓，并相應(yīng)得到三相相電壓瞬時(shí)值Ua、ub、uc ;根據(jù)三相到兩相的等功率坐標(biāo)變換將所述三相電壓瞬時(shí)值ua、ub、u。變換為兩相電壓的電壓瞬時(shí)值ua、ue ; 步驟2:當(dāng)?shù)谝粋€(gè)帶通濾波器比第二個(gè)帶通濾波器的相位超前90°時(shí)，在時(shí)域中將分別通過第一個(gè)帶通濾波器傳遞函數(shù)與第二個(gè)帶通濾波器傳遞函數(shù)對(duì)兩相電壓瞬時(shí)值Ua、Ue進(jìn)行帶通濾波得到頻率為ω的基波分量瞬時(shí)值ual、ua2、uM、ue2 ;當(dāng)?shù)谝粋€(gè)帶通濾波器比第二個(gè)帶通濾波器的相位滯后90°時(shí)，在時(shí)域中將分別通過第一個(gè)帶通濾波器傳遞函數(shù)與第二個(gè)帶通濾波器傳遞函數(shù)對(duì)兩相電壓瞬時(shí)值ua、ue進(jìn)行帶通濾波得到頻率為ω的基波分量瞬時(shí)值ual、ua3、uM、ue3 ; 步驟3:當(dāng)?shù)谝粋€(gè)帶通濾波器比第二個(gè)帶通濾波器的相位超前90°時(shí)，根據(jù)公式(I)將帶通濾波得到頻率為ω的基波分量瞬時(shí)值ua PUf^UaPUe2進(jìn)行線性變換得到基波正序的α β分量瞬時(shí)值ua(l、ue(l ;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙饋風(fēng)力發(fā)電變流器電網(wǎng)電壓矢量角度檢測(cè)算法，其特征在于當(dāng)?shù)谝粋€(gè)帶通濾波器比第二個(gè)帶通濾波器的相位超前90°時(shí)，所述步驟2中第一帶.V(O通濾波器傳遞函數(shù)、第二濾波器傳遞函數(shù)分別是
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙饋風(fēng)力發(fā)電變流器電網(wǎng)電壓矢量角度檢測(cè)算法，其特征在于所述步驟3中公式(3)的推導(dǎo)過程是: 步驟31:設(shè)含有基波負(fù)序分量和諧波的三相電網(wǎng)電壓通過公式(4)表達(dá)為:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙饋風(fēng)力發(fā)電變流器電網(wǎng)電壓矢量角度檢測(cè)算法，其特征在于當(dāng)?shù)谝粋€(gè)帶通濾波器比第二個(gè)帶通濾波器的相位滯后90°時(shí)，所述步驟2中第一 個(gè)帶通濾波器傳遞函數(shù)、第二帶通濾波器傳遞函數(shù)分別是
5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙饋風(fēng)力發(fā)電變流器電網(wǎng)電壓矢量角度檢測(cè)算法，其特征在于所述步驟3中公式(3)的推導(dǎo)過程是: 步驟311:設(shè)含有基波負(fù)序分量和諧波的三相電網(wǎng)電壓通過公式(4)表達(dá)為:
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的一種雙饋風(fēng)力發(fā)電變流器電網(wǎng)電壓矢量角度檢測(cè)算法，其特征在于所述步驟4是:電網(wǎng)電壓兩相靜止α β坐標(biāo)系變換到兩相旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系，則基波正序的α β分量ua(l、ue(l變換為基波正序dq分量Ud(l、U(l(l，
全文摘要
本發(fā)明涉及變流器電網(wǎng)電壓矢量角度的檢測(cè)，尤其是涉及一種兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電變流器電網(wǎng)電壓矢量角度檢測(cè)算法。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電變流器電網(wǎng)電壓矢量角度檢測(cè)的問題，提供了一種雙饋風(fēng)力發(fā)電變流器電網(wǎng)電壓矢量角度檢測(cè)算法，通過將二相靜止坐標(biāo)系的、分量經(jīng)過帶通濾波器處理，得到頻率為的基波分量、，、，再計(jì)算得到電網(wǎng)電壓矢量角度。此算法在電網(wǎng)電壓突變、諧波嚴(yán)重時(shí)，頻率波動(dòng)時(shí)效果較好。本發(fā)明主要應(yīng)用于兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電變流器電網(wǎng)電壓矢量角度檢測(cè)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G01R25/00GK103235184SQ20131015300
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者辛旺, 閔澤生, 陳建國, 蔣馳雷, 蘇昭暉, 杜強(qiáng)強(qiáng) 申請(qǐng)人:東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司, 四川東方電氣自動(dòng)控制工程有限公司