同步发电系统的控制装置、方法、系统、设备及存储介质与流程

本公开涉及新能源发电，尤其涉及一种同步发电系统的控制装置、方法、系统、设备及存储介质。

背景技术：

1、随着新能源发电系统在电网中渗透率的不断提高，电网系统“双高”特性愈发明显，导致电网系统电压稳定性逐渐降低，给新能源并网发电系统稳定和高效运行带来了严峻挑战。新能源发电系统具有随机波动性，缺乏可靠的惯性响应，导致系统频率调节能力显著下降；另外，由于传统的同步发电机被并网换流器大规模代替，而电力电子器件固有耐压能力的限制给电压穿越技术带来了瓶颈，其中尤以低电压穿越最为关键，如何提升发电系统低电压穿越能力，是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、以下是对本公开详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

2、本公开提供了一种同步发电系统的控制装置、方法、系统、设备及存储介质。

3、本公开的第一方面提供了一种同步发电系统的控制装置，所述控制装置包括控制级、整流级和转换级，

4、所述整流级的输入端接入电网电压，以对所述电网电压进行整流处理，得到第一直流电压，所述整流级的输出端连接于转换级的输入端，其中，所述转换级包括负载电路；

5、所述控制级，用于控制所述整流级接入所述电网电压，判断所述电网电压的状态信息，当所述电网电压处于低压状态时，将所述负载电路设置为电阻状态后，控制所述转换级对所述第一直流电压进行转换处理，得到第一励磁电流，以通过所述第一励磁电流控制所述同步发电系统的同步发电机发电。

6、在一些示例性实施例中，所述控制装置还包括：降压分流级，所述降压分流级的输入端连接于所述整流级的输出端，所述降压分流级的输出端连接于所述转换级的输入端；

7、所述控制级，还用于当所述电网电压处于高压状态时，控制所述整流级接入所述降压分流级，以对所述整流级输出的直流电压进行降压处理，得到第二直流电压；以及

8、将所述负载电路设置为短路状态后，控制所述转换级对所述第二直流电压进行转换处理，得到第二励磁电流，以通过所述第二励磁电流控制所述同步发电系统的同步发电机发电。

9、在一些示例性实施例中，所述控制级，还用于当所述电网电压处于正常状态时，将所述降压分流级设置为断路状态后，控制所述整流级对所述电网电压进行整流处理，得到第三直流电压；以及

10、将所述负载电路设置为短路状态后，控制所述转换级对所述第三直流电压进行转换处理，得到第三励磁电流，以通过所述第三励磁电流控制所述同步发电系统的同步发电机发电。

11、在一些示例性实施例中，所述控制级，还用于判断所述电网电压是否处于预设范围内，当所述电网电压处于所述预设范围时，确定所述电网电压处于正常状态；

12、当所述电网电压低于所述预设范围时，确定所述电网电压处于低压状态；

13、当所述电网电压高于所述预设范围时，确定所述电网电压处于高压状态。

14、在一些示例性实施例中，所述转换级包括第一斩波电路和旁通电路，所述第一斩波电路包括相连接的第一igbt器件与续流二极管，所述旁通电路并联在所述续流二极管的两端；其中，所述负载电路串联在所述旁通电路上，所述负载电路包括并联的开关电路和第一电阻。

15、在一些示例性实施例中，所述降压分流级包括第二斩波电路，所述第二斩波电路包括相连接的第二igbt器件与第二电阻。

16、本公开的第二方面提供了一种同步发电系统的控制方法，所述控制方法包括：

17、控制整流级接入电网电压，以对所述电网电压进行整流处理，得到第一直流电压；

18、判断所述电网电压的状态信息，当所述电网电压处于低压状态时，将转换级的负载电路设置为电阻状态后，控制所述转换级对所述第一直流电压进行转换处理，得到第一励磁电流，以通过所述第一励磁电流控制所述同步发电系统的同步发电机发电。

19、在一些示例性实施例中，所述控制方法还包括：

20、当所述电网电压处于高压状态时，控制所述整流级接入降压分流级，以对所述整流级输出的直流电压进行降压处理，得到第二直流电压；以及

21、将所述负载电路设置为短路状态后，控制所述转换级对所述第二直流电压进行转换处理，得到第二励磁电流，以通过所述第二励磁电流控制所述同步发电系统的同步发电机发电。

22、在一些示例性实施例中，所述控制方法还包括：

23、当所述电网电压处于正常状态时，将所述降压分流级设置为断路状态后，控制所述整流级对所述电网电压进行整流，得到第三直流电压；并

24、将所述负载电路设置为短路状态后，控制所述转换级对所述第三直流电压进行转换处理，得到第三励磁电流，以通过所述第三励磁电流控制所述同步发电系统的同步发电机发电。

25、在一些示例性实施例中，判断所述电网电压的状态信息包括：

26、判断所述电网电压是否处于预设范围内，当所述电网电压的处于所述预设范围时，确定所述电网电压处于正常状态；

27、当所述电网电压低于所述预设范围时，确定所述电网电压处于低压状态；

28、当所述电网电压的高于所述预设范围时，确定所述电网电压处于高压状态。

29、本公开的第三方面提供了一种同步发电系统，所述同步发电系统包括如上述第一方面所述的同步发电系统的控制装置。

30、在一些示例性实施例中，所述同步发电系统还包括新能源发电设备、逆变器、同步电机对、电动机控制装置和电网装置，所述同步电机对为同轴连接的同步电动机和同步发电机；

31、所述新能源发电设备通过所述逆变器与所述同步电动机连接，以为所述同步电动机供电；所述电动机控制装置与所述逆变器电连接，以控制所述逆变器的输出调整所述同步电动机的转速；所述发电机连接至所述电网装置进行并网，其中，所述同步发电系统的控制装置分别与所述电网装置、所述电动机控制装置连接，所述电网装置向所述同步发电系统的控制装置提供电网电压。

32、在一些示例性实施例中，所述新能源发电设备包括风力发电设备和光伏发电设备，其中，所述风力发电设备通过整流器与所述逆变器连接，所述光伏发电设备通过boost电路与所述逆变器连接。

33、本公开的第四方面提供了一种同步发电系统的控制设备，所述控制设备包括：

34、处理器；

35、用于存储处理器可执行指令的存储器；

36、其中，所述处理器执行如上述第二方面所述的同步发电系统的控制方法。

37、本公开的第五方面提供了一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由同步发电系统的控制设备的处理器执行时，使得所述同步发电系统的控制设备能够执行如上述第二方面所述的同步发电系统的控制方法。

38、本公开实施例所提供的同步发电系统的控制装置、方法、系统、设备及存储介质中，在控制装置中设置控制级、整流级和转换级，通过整流级的输入端接入电网电压，以对电网电压进行整流处理，得到第一直流电压，整流级的输出端连接于转换级的输入端，其中，转换级包括负载电路；控制级控制整流级接入电网电压，判断电网电压的状态信息，当电网电压处于低压状态时，将转换级的负载电路设置为电阻状态后，控制转换级对第一直流电压进行转换处理，得到第一励磁电流，通过第一励磁电流控制同步发电系统的同步发电机发电，以在电网发生低电压故障时，达到快速降低励磁电流的作用，实现同步发电系统低电压甚至零电压故障穿越功能。

39、在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。