新能源发电机组并网型三电平变流器的控制方法及装置与流程

本公开总体说来涉及电力，更具体地讲，涉及一种新能源发电机组并网型三电平变流器的控制方法及装置。

背景技术：

1、对于新能源发电机组的变流器(例如，风电变流器)，一般采用机侧模块(以下，也称为机侧变流器)连接发电机、机侧模块通过直流母线连接到网侧模块、网侧模块(以下，也称为网侧变流器)经由箱式变压器(以下，也简称为箱变)连接电网的结构。

2、现有风电变流器一般采用被动孤岛检测方法，检测电网电压和频率是否超限来保护，即，主要是过欠压和过欠频保护。在风电变流器满功率运行下，箱变跳闸，变流器进入孤岛运行状态，由于发电机还在正常运行，向直流母线灌能量，为了保护母线电压，制动单元启动通过制动电阻泄放能量，以保持功率平衡。这时的直流母线电压高于正常运行的母线电压，网侧变流器逆变出的电压由于控制环路的调节，将会输出很高的电压，直到变流器检测出过压而跳闸。在这种孤岛状态下，网侧变流器的lc回路容易发生电气谐振，导致出现很高的尖峰电压，进而导致对尖峰电压敏感的器件如防雷保护器件等失效。

技术实现思路

1、本公开的示例性实施例在于提供一种新能源发电机组并网型三电平变流器的控制方法及装置，其能够降低孤岛状态网侧变流器输出电压，避免引起电气回路谐振，有效保护新能源发电机组主回路器件的安全，降低敏感器件的失效率。

2、根据本公开实施例的第一方面，提供一种新能源发电机组并网型三电平变流器的控制方法，所述控制方法包括：确定用于生成所述变流器的网侧模块的pwm驱动信号的调制波参考电压值；在所述调制波参考电压值满足预设条件的情况下，对所述调制波参考电压值进行限幅，得到限幅后的调制波参考电压值；基于限幅后的调制波参考电压值，生成所述网侧模块的pwm驱动信号。

3、可选地，在所述调制波参考电压值满足预设条件的情况下，对所述调制波参考电压值进行限幅，得到限幅后的调制波参考电压值的步骤包括：在所述新能源发电机组的发电机的输出功率值高于第一阈值且所述调制波参考电压值满足所述预设条件的情况下，对所述调制波参考电压值进行限幅，得到限幅后的调制波参考电压值。

4、可选地，所述预设条件为模值大于第二阈值，其中，所述第二阈值大于所述变流器的高电压穿越能力上限值。

5、可选地，对所述调制波参考电压值进行限幅，得到限幅后的调制波参考电压值的步骤包括：将所述调制波参考电压值乘以缩放比例系数，得到限幅后的调制波参考电压值；其中，所述缩放比例系数基于所述调制波参考电压值的模值和电网的额定相电压幅值而得到。

6、可选地，所述第二阈值为k*所述电网的额定电压值，k为大于0的实数；其中，所述缩放比例系数为k*un/um，un表示所述电网的额定相电压幅值，um表示所述调制波参考电压值的模值。

7、可选地，还包括：在所述发电机的输出功率值低于或等于所述第一阈值或所述调制波参考电压值未满足所述预设条件的情况下，基于所述调制波参考电压值，生成所述网侧模块的pwm驱动信号。

8、可选地，确定用于生成所述变流器的网侧模块的pwm驱动信号的调制波参考电压值的步骤包括：确定所述网侧模块的三相输出电流参考值；基于所述网侧模块的三相输出电流参考值、所述网侧模块的三相输出电流值、所述电网的三相电压值，确定所述网侧模块的三相输出电压参考值；对所述网侧模块的三相输出电压参考值进行坐标变换，得到所述调制波参考电压值。

9、可选地，确定所述网侧模块的三相输出电流参考值的步骤包括：对所述网侧模块的三电平拓扑的正母线电压值和负母线电压值求和，得到所述网侧模块连接的直流母线的电压值；基于所述直流母线的电压参考值和所述直流母线的电压值，确定所述网侧模块的输出电流的有功分量参考值；基于无功功率指令值和所述网侧模块的无功功率输出值，确定所述网侧模块的输出电流的无功分量参考值；对所述有功分量参考值和所述无功分量参考值进行坐标变换，得到所述网侧模块的三相输出电流参考值。

10、根据本公开实施例的第二方面，提供一种新能源发电机组并网型三电平变流器的控制装置，所述控制装置包括：参考电压确定单元，被配置为确定用于生成所述变流器的网侧模块的pwm驱动信号的调制波参考电压值；限幅单元，被配置为在所述调制波参考电压值满足预设条件的情况下，对所述调制波参考电压值进行限幅，得到限幅后的调制波参考电压值；驱动信号生成单元，被配置为基于限幅后的调制波参考电压值，生成所述网侧模块的pwm驱动信号。

11、可选地，限幅单元被配置为：在所述新能源发电机组的发电机的输出功率值高于第一阈值且所述调制波参考电压值满足所述预设条件的情况下，对所述调制波参考电压值进行限幅，得到限幅后的调制波参考电压值。

12、可选地，所述预设条件为模值大于第二阈值，其中，所述第二阈值大于所述变流器的高电压穿越能力上限值。

13、可选地，限幅单元被配置为：将所述调制波参考电压值乘以缩放比例系数，得到限幅后的调制波参考电压值；其中，所述缩放比例系数基于所述调制波参考电压值的模值和电网的额定相电压幅值而得到。

14、可选地，所述第二阈值为k*所述电网的额定电压值，k为大于0的实数；其中，所述缩放比例系数为k*un/um，un表示所述电网的额定相电压幅值，um表示所述调制波参考电压值的模值。

15、可选地，驱动信号生成单元被配置为：在所述发电机的输出功率值低于或等于所述第一阈值或所述调制波参考电压值未满足所述预设条件的情况下，基于所述调制波参考电压值，生成所述网侧模块的pwm驱动信号。

16、可选地，参考电压确定单元被配置为：确定所述网侧模块的三相输出电流参考值；基于所述网侧模块的三相输出电流参考值、所述网侧模块的三相输出电流值、所述电网的三相电压值，确定所述网侧模块的三相输出电压参考值；对所述网侧模块的三相输出电压参考值进行坐标变换，得到所述调制波参考电压值。

17、可选地，参考电压确定单元被配置为：对所述网侧模块的三电平拓扑的正母线电压值和负母线电压值求和，得到所述网侧模块连接的直流母线的电压值；基于所述直流母线的电压参考值和所述直流母线的电压值，确定所述网侧模块的输出电流的有功分量参考值；基于无功功率指令值和所述网侧模块的无功功率输出值，确定所述网侧模块的输出电流的无功分量参考值；对所述有功分量参考值和所述无功分量参考值进行坐标变换，得到所述网侧模块的三相输出电流参考值。

18、根据本公开实施例的第三方面，提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序被处理器执行时，促使所述处理器执行如上所述的新能源发电机组并网型三电平变流器的控制方法。

19、根据本公开实施例的第四方面，提供一种控制器，所述控制器包括：处理器；存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，促使所述处理器执行如上所述的新能源发电机组并网型三电平变流器的控制方法。

20、根据本公开实施例的第五方面，提供一种新能源发电机组，包括变流器及所述变流器的控制系统；其中，所述控制系统包括：变流控制器、功率接口板以及驱动控制板；其中，所述变流控制器包括：如上所述的控制装置、或如上所述的控制器。

21、根据本公开的示例性实施例的新能源发电机组并网型三电平变流器的控制方法及装置，能够降低孤岛状态网侧变流器输出电压，避免引起电气回路谐振，有效保护新能源发电机组主回路器件的安全，降低敏感器件的失效率。

22、将在接下来的描述中部分阐述本公开总体构思另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本公开总体构思的实施而得知。