【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子变换器控制，更具体地说，它涉及变速抽水蓄能与静止无功补偿联合的谐振抑制控制方法。
技术介绍
1、大规模新能源发电设备接入电力系统使得全球能源结构由传统化石能源正逐步转化为以风、光为核心的可再生能源，由于新能源发电设备的随机波动性，如今电网广泛存在弃风、弃光问题，不利于进一步提升新能源发电设备的占比。建设变速抽水蓄能场站可实现平抑新能源发电系统所造成的功率波动，并提供因自然条件受限而造成的功率缺额。随着用电设备逐渐多样化，现有电力系统的源-网-荷均存在大量以电力电子变换器作为接口的设备，由此而产生的电流谐振问题受到广泛的重视。
2、目前，众多文献就单个并网变流器的电流谐振抑制方法已达到较为完善的水平，根据不同的反馈量可以分为电网电压反馈、并网电流反馈、电容电压反馈等。在此基础上，部分研究根据并网变流器的并网端口阻抗特性提出不同的有源阻尼控制方法，旨在提升电网的稳定性，并抑制谐振。多机设备的有源阻尼协同控制方法在风机和静止无功补偿设备上得到了广泛的研究，通过协调两者之间的有功、无功功率输出实现谐振抑制。
3、然而，在抽水蓄能应用场景中缺乏并网电流谐振抑制控制方法的研究。为此，本专利技术提出了一种变速抽水蓄能与静止无功补偿联合的谐振抑制控制方法。
技术实现思路
1、为解决现有技术中的不足，本专利技术的目的是提供变速抽水蓄能与静止无功补偿联合的谐振抑制控制方法，通过并网电流在谐振监测、并网电流谐波分量提取、谐波电流抑制控制，实现变速抽水蓄能机组
2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：变速抽水蓄能与静止无功补偿联合的谐振抑制控制方法，包括以下步骤：
3、对所采集的并网电流进行谐波成分分析后得到谐波成分分析结果，并在谐波成分分析结果中的谐波总畸变率超出允许范围时生成启动控制信号；
4、响应于启动控制信号后，将谐波成分分析结果中谐振次数不小于谐波分割次数的谐振电流分为高次谐波目标以及谐振次数小于谐波分割次数的谐振电流分为低次谐波目标；
5、通过变速抽水蓄能机组对低次谐波目标进行低次谐振电流抑制控制；
6、以及，通过静止无功补偿设备对高次谐波目标进行高次谐振电流抑制控制。
7、进一步的，所述谐波成分分析的过程具体为：
8、对并网电流进行坐标变换；
9、将坐标变换后的并网电流通过低通滤波器，得到并网电流中除基频外的其他谐波分量；
10、计算并网电流的谐波总畸变率；
11、其中，谐波成分分析结果包含各种不同频率分量的谐波电流以及谐波总畸变率。
12、进一步的，所述并网电流为变速抽水蓄能机组与静止无功补偿设备接入电网后的输出电流总和。
13、进一步的，所述坐标变换用于将三相静止坐标系中的并网电流转换为同步旋转坐标系下的并网电流。
14、进一步的，若所述并网电流的谐波总畸变率处于允许范围内时，则停止全部或部分谐波电流抑制控制。
15、进一步的，所述谐波总畸变率是否处于允许范围内的判断具体为：
16、根据实时的谐波总畸变率，判断并网电流的谐波含量；
17、若谐波含量小于谐波电流抑制控制的触发阈值，则谐波总畸变率处于允许范围内；
18、若谐波含量大于或等于谐波电流抑制控制的触发阈值，则谐波总畸变率超出允许范围。
19、进一步的，所述变速抽水蓄能机组为全功率抽水蓄能机组，由网侧变流器、直流侧电容、机侧变流器、发电电动机和水泵水轮机组成。
20、进一步的，所述静止无功补偿设备由并网变流器和直流侧电容组成。
21、进一步的，所述通过变速抽水蓄能机组对低次谐波目标进行低次谐振电流抑制控制的过程具体为：
22、所述低次谐波目标所对应的谐振电流经坐标变换得到旋转坐标系下的直流电流，通过pi控制器对直流电流进行无差控制，将对应的谐波分量控制到0，实现谐波抑制；
23、由低次谐波电流抑制控制而得到的为低次谐波调制电压，将低次谐波调制电压与变速抽水蓄能机组的基频调制电压相加，作为spwm的总调制电压，经由spwm得到可变速抽水蓄能变流器的开关信号。
24、进一步的，所述通过静止无功补偿设备对高次谐波目标进行高次谐振电流抑制控制的过程具体为：
25、所述高次谐波目标所对应的谐振电流经坐标变换得到旋转坐标系下的直流电流，通过pi控制器对直流电流进行无差控制，将对应的谐波分量控制到0，实现谐波抑制；
26、由高次谐波电流抑制控制而得到的为高次谐波调制电压，将高次谐波调制电压与静止无功补偿设备的基频调制电压相加，作为spwm的总调制电压，经由spwm得到静止无功补偿设备变流器的开关信号。
27、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
28、1、本专利技术提供的变速抽水蓄能与静止无功补偿联合的谐振抑制控制方法，通过并网电流在谐振监测、并网电流谐波分量提取、谐波电流抑制控制，实现变速抽水蓄能机组和静止无功补偿设备在接入电网时的并网电流谐振抑制，以有源阻尼的形式实现并网电流谐振消除，提升了设备并网端口的阻尼特性；
29、2、本专利技术无需通过物理上增加实际的电阻，而是在变速抽水蓄能机组和静止无功补偿设备原有控制方法的基础上增补具有阻尼特性的控制环节，用于抑制并网电流的谐振现象抑制，提升了变速抽水蓄能机组在并网控制方面的稳定性，且兼顾了其在电网中电能质量治理的功能；
30、3、本专利技术通过低次与高次谐波电流抑制，可有效实现谐波电流抑制，然而这将导致逆变器的调制电压部分被谐波抑制占用，进而缩小了机组基频功率传输的容量，为此在并网电流的谐波总畸变率处于允许范围内时，停止全部或部分谐波电流抑制。
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1.变速抽水蓄能与静止无功补偿联合的谐振抑制控制方法，其特征是，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的变速抽水蓄能与静止无功补偿联合的谐振抑制控制方法，其特征是，所述谐波成分分析的过程具体为：
3.根据权利要求2所述的变速抽水蓄能与静止无功补偿联合的谐振抑制控制方法，其特征是，所述并网电流为变速抽水蓄能机组与静止无功补偿设备接入电网后的输出电流总和。
4.根据权利要求2所述的变速抽水蓄能与静止无功补偿联合的谐振抑制控制方法，其特征是，所述坐标变换用于将三相静止坐标系中的并网电流转换为同步旋转坐标系下的并网电流。
5.根据权利要求1所述的变速抽水蓄能与静止无功补偿联合的谐振抑制控制方法，其特征是，若所述并网电流的谐波总畸变率处于允许范围内时，则停止全部或部分谐波电流抑制控制。
6.根据权利要求5所述的变速抽水蓄能与静止无功补偿联合的谐振抑制控制方法，其特征是，所述谐波总畸变率是否处于允许范围内的判断具体为：
7.根据权利要求1所述的变速抽水蓄能与静止无功补偿联合的谐振抑制控制方法，其特征是，所述变速抽水蓄能机
8.根据权利要求1所述的变速抽水蓄能与静止无功补偿联合的谐振抑制控制方法，其特征是，所述静止无功补偿设备由并网变流器和直流侧电容组成。
9.根据权利要求1所述的变速抽水蓄能与静止无功补偿联合的谐振抑制控制方法，其特征是，所述通过变速抽水蓄能机组对低次谐波目标进行低次谐振电流抑制控制的过程具体为：
10.根据权利要求1所述的变速抽水蓄能与静止无功补偿联合的谐振抑制控制方法，其特征是，所述通过静止无功补偿设备对高次谐波目标进行高次谐振电流抑制控制的过程具体为：
...【技术特征摘要】
1.变速抽水蓄能与静止无功补偿联合的谐振抑制控制方法，其特征是，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的变速抽水蓄能与静止无功补偿联合的谐振抑制控制方法，其特征是，所述谐波成分分析的过程具体为：
3.根据权利要求2所述的变速抽水蓄能与静止无功补偿联合的谐振抑制控制方法，其特征是，所述并网电流为变速抽水蓄能机组与静止无功补偿设备接入电网后的输出电流总和。
4.根据权利要求2所述的变速抽水蓄能与静止无功补偿联合的谐振抑制控制方法，其特征是，所述坐标变换用于将三相静止坐标系中的并网电流转换为同步旋转坐标系下的并网电流。
5.根据权利要求1所述的变速抽水蓄能与静止无功补偿联合的谐振抑制控制方法，其特征是，若所述并网电流的谐波总畸变率处于允许范围内时，则停止全部或部分谐波电流抑制控制。
6.根据权利要求5所述的变速抽水蓄能与静止无功...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘鹏宇，陈刚，史华勃，丁理杰，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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