本技術(shù)涉及發(fā)電，尤其涉及一種風(fēng)電變流器的中點(diǎn)平衡控制方法及其裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展，大功率風(fēng)電變流器在風(fēng)電場(chǎng)中的應(yīng)用越來越廣泛。三電平變流器因其具有較高的功率處理能力和較低的諧波失真，已成為風(fēng)電變流器的主流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之一。然而，在實(shí)際運(yùn)行過程中，三電平逆變器需要持續(xù)關(guān)注直流母線中點(diǎn)電位的平衡問題。中點(diǎn)電位不平衡會(huì)導(dǎo)致開關(guān)器件的電壓應(yīng)力增加，進(jìn)而引發(fā)器件損壞和系統(tǒng)效率下降。此外，中點(diǎn)電位不平衡還會(huì)引發(fā)輸出電流的諧波，從而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和電能質(zhì)量。

2、為了確保三電平逆變器的安全、高效運(yùn)行，中點(diǎn)電位平衡控制是其核心技術(shù)之一。中點(diǎn)平衡控制的實(shí)現(xiàn)方式通常依賴于投切開關(guān)操作，投切時(shí)機(jī)的準(zhǔn)確性直接影響系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。如果投切操作過晚，可能導(dǎo)致上下直流母線電壓不平衡，從而對(duì)功率開關(guān)器件造成過電壓沖擊，甚至引起器件損壞；而如果投切操作過早，則可能引發(fā)誤操作，造成控制系統(tǒng)過度響應(yīng)，不僅浪費(fèi)計(jì)算資源和控制帶寬，還可能影響逆變器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

2、為此，本技術(shù)的一個(gè)目的在于提出一種風(fēng)電變流器的中點(diǎn)平衡控制方法，通過獲取直流母線上電容與直流母線下電容之間的電壓的不平衡度，其中，直流母線上電容與直流母線下電容位于機(jī)側(cè)變流器和網(wǎng)側(cè)變流器之間；獲取預(yù)設(shè)的不平衡度閾值；響應(yīng)于不平衡度的絕對(duì)值大于或者等于不平衡度閾值，投切中點(diǎn)平衡控制策略。

3、本技術(shù)的第二個(gè)目的在于提出一種風(fēng)電變流器的中點(diǎn)平衡控制裝置。

4、本技術(shù)的第三個(gè)目的在于提出一種電子設(shè)備。

5、本技術(shù)的第四個(gè)目的在于提出一種非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

6、本技術(shù)的第五個(gè)目的在于提出一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。

7、為達(dá)上述目的，本技術(shù)第一方面實(shí)施例提出了一種風(fēng)電變流器的中點(diǎn)平衡控制方法，包括：獲取直流母線上電容與直流母線下電容之間的電壓的不平衡度，其中，直流母線上電容與直流母線下電容位于機(jī)側(cè)變流器和網(wǎng)側(cè)變流器之間；獲取預(yù)設(shè)的不平衡度閾值；響應(yīng)于不平衡度的絕對(duì)值大于或者等于不平衡度閾值，投切中點(diǎn)平衡控制策略。

8、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，獲取直流母線上電容與直流母線下電容之間的電壓的不平衡度，包括：獲取直流母線上電容的第一電壓，以及，獲取直流母線下電容的第二電壓；獲取第一電壓與第二電壓的差值；獲取第一電壓與第二電壓的和值；將差值與和值的比值作為直流母線上電容與直流母線下電容之間的電壓的不平衡度。

9、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，響應(yīng)于不平衡度的絕對(duì)值大于或者等于不平衡度閾值，投切中點(diǎn)平衡控制策略，包括：響應(yīng)于不平衡度的絕對(duì)值大于或者等于不平衡度閾值，獲取當(dāng)前載波周期；獲取直流母線上電容與直流母線下電容在當(dāng)前載波周期對(duì)應(yīng)的中點(diǎn)電流值的上下限；根據(jù)中點(diǎn)電流值的上下限進(jìn)行中點(diǎn)平衡控制。

10、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，獲取直流母線上電容與直流母線下電容在當(dāng)前載波周期對(duì)應(yīng)的中點(diǎn)電流值的上下限的公式為：

11、

12、上式中，inp_ip表示中點(diǎn)電流值的上限；inp_down表示中點(diǎn)電流值的下限；c表示直流母線上電容的電容值或者直流母線下電容的電容值，直流母線上電容的電容值與直流母線下電容的電容值相等；vdc表示直流母線上電容的第一電壓與直流母線下電容的第二電壓的和值；δ表示直流母線上電容與直流母線下電容之間的電壓的不平衡度；δ*表示不平衡度閾值；ts表示當(dāng)前載波周期。

13、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)中點(diǎn)電流值的上下限進(jìn)行中點(diǎn)平衡控制，包括：

14、在中點(diǎn)平衡控制完成之后，中點(diǎn)電流值滿足以下公式：

15、inp_down≤i*np≤inp_up

16、上式中，inp_up表示中點(diǎn)電流值的上限；inp_down表示中點(diǎn)電流值的下限；表示實(shí)時(shí)的中點(diǎn)電流值。

17、為達(dá)上述目的，本技術(shù)第二方面實(shí)施例提出了一種風(fēng)電變流器的中點(diǎn)平衡控制裝置，包括：第一獲取模塊，用于獲取直流母線上電容與直流母線下電容之間的電壓的不平衡度，其中，直流母線上電容與直流母線下電容位于機(jī)側(cè)變流器和網(wǎng)側(cè)變流器之間；第二獲取模塊，用于獲取預(yù)設(shè)的不平衡度閾值；投切模塊，用于響應(yīng)于不平衡度的絕對(duì)值大于或者等于不平衡度閾值，投切中點(diǎn)平衡控制策略。

18、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，第一獲取模塊，還用于：獲取直流母線上電容的第一電壓，以及，獲取直流母線下電容的第二電壓；獲取第一電壓與第二電壓的差值；獲取第一電壓與第二電壓的和值；將差值與和值的比值作為直流母線上電容與直流母線下電容之間的電壓的不平衡度。

19、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，投切模塊，還用于：響應(yīng)于不平衡度的絕對(duì)值大于或者等于不平衡度閾值，獲取當(dāng)前載波周期；獲取直流母線上電容與直流母線下電容在當(dāng)前載波周期對(duì)應(yīng)的中點(diǎn)電流值的上下限；根據(jù)中點(diǎn)電流值的上下限進(jìn)行中點(diǎn)平衡控制。

20、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，投切模塊中獲取直流母線上電容與直流母線下電容在當(dāng)前載波周期對(duì)應(yīng)的中點(diǎn)電流值的上下限的公式為：

21、

22、上式中，inp_up表示中點(diǎn)電流值的上限；inp_down表示中點(diǎn)電流值的下限；c表示直流母線上電容的電容值或者直流母線下電容的電容值，直流母線上電容的電容值與直流母線下電容的電容值相等；vdc表示直流母線上電容的第一電壓與直流母線下電容的第二電壓的和值；δ表示直流母線上電容與直流母線下電容之間的電壓的不平衡度；δ*表示不平衡度閾值；ts表示當(dāng)前載波周期。

23、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，投切模塊中在中點(diǎn)平衡控制完成之后，中點(diǎn)電流值滿足以下公式：

24、inp_down≤i*np≤inp_up

25、上式中，inp_up表示中點(diǎn)電流值的上限；inp_down表示中點(diǎn)電流值的下限；表示實(shí)時(shí)的中點(diǎn)電流值。

26、為達(dá)上述目的，本技術(shù)第三方面實(shí)施例提出了一種電子設(shè)備，包括：至少一個(gè)處理器；以及與所述至少一個(gè)處理器通信連接的存儲(chǔ)器；其中，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行，以實(shí)現(xiàn)如本技術(shù)第一方面實(shí)施例所述的風(fēng)電變流器的中點(diǎn)平衡控制方法。

27、為達(dá)上述目的，本技術(shù)第四方面實(shí)施例提出了一種存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令的非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，所述計(jì)算機(jī)指令用于實(shí)現(xiàn)如本技術(shù)第一方面實(shí)施例所述的風(fēng)電變流器的中點(diǎn)平衡控制方法。

28、為達(dá)上述目的，本技術(shù)第五方面實(shí)施例提出了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序在被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如本技術(shù)第一方面實(shí)施例所述的風(fēng)電變流器的中點(diǎn)平衡控制方法。

29、本技術(shù)至少實(shí)現(xiàn)以下有益效果：本技術(shù)能夠基于實(shí)時(shí)測(cè)得的電壓不平衡度和預(yù)設(shè)不平衡度閾值，精確決定何時(shí)投切中點(diǎn)平衡控制策略，避免了傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)判斷帶來的不確定性，有效減少中點(diǎn)電位不平衡引起的設(shè)備損傷和電流諧波；并且，本方案基于明確的數(shù)學(xué)公式，能夠直接轉(zhuǎn)化為數(shù)字化控制程序，簡(jiǎn)化了控制算法的實(shí)現(xiàn)，降低了硬件實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和可擴(kuò)展性。