申请/专利权人：国网浙江省电力有限公司丽水供电公司

申请日：2022-06-27

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN115377992B

主分类号：H02J3/16

分类号：H02J3/16;H02J3/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2022.12.09#实质审查的生效;2022.11.22#公开

摘要：本发明公开了适用于宽范围灵活制氢的功率变流器故障穿越控制方法，属于电力电子领域中的变流器控制技术。本发明应用于电解制氢系统的功率变流器，适合碱液、PEM制氢系统的并网接口变流器采用。该方法通过运行模式的切换可适应正常运行和故障穿越情景，在正常运行模式下可作为电压源支撑电解槽正常运行，在故障穿越过程中可保证变流器自身不过流。此外能够同时兼容三相对称故障和不对称故障下的最大化无功功率输出，以帮助交流电网故障恢复。

主权项：1.一种适用于宽范围灵活制氢的功率变流器故障穿越控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、利用变流器交流端口的电压和电流传感器分别采样获得双向功率变流器当前交流端口电压vt,abc和交流侧输出电流ivg,abc；利用直流电压、电流传感器分别采样获得双向功率变流器直流端口电压vdc、直流端口电流idc；S2、利用Clark变换计算αβ坐标系下的电压电流值vt,αβ和ivg,αβ，基于延时消除的正负序提取方法，根据采样得到的电压电流值计算vt,abc和ivg,abc的正负序分量在步骤S2中根据下述公式计算正负序分量： 其中，ω*为交流电网额定频率；S3、利用同步旋转坐标系锁相环计算正序电压基准相位θpll，利用Park变换计算同步旋转坐标系下的交流端口电压和电流值S4、利用电压的正负序分量和计算电压不平衡因子nub，根据不平衡因子nub判断双向功率变流器的工作状态，并计算变流器的电流环参考值和在步骤S4中根据下述公式计算电压不平衡因子nub： 在步骤S4中根据下述公式计算正常运行模式下电流环参考值： 其中，为直流侧额定电压，m为下垂系数，Kvp为电压环PI控制模块比例系数，Kvi为电流环PI控制模块积分系数；步骤S4中，所述根据不平衡因子nub判断双向功率变流器工作状态的方法为：若nubnTh且其中，V*为交流端口额定电压幅值，nTh和nTh分别为对应的故障检测阈值，则双向功率变流器工作在下垂控制模式下，变流器的电流环参考值由直流下垂环和电压外环的PI控制模块计算得到；若nubnTh或nubnTh且则双向功率变流器工作在故障穿越模式下，以最大化无功输出为目标函数，在约束条件下构建无功参考值寻优模型，获得无功输出参考值以有功功率振荡抑制为目标计算变流器的电流环参考值S5、根据计算结果，将正负序电流指令分别送入PI控制模块计算控制占空比，控制变流器开关实现故障穿越。

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权利要求：

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