本技術(shù)涉及電網(wǎng)控制，尤其涉及一種調(diào)節(jié)諧波畸變的可變頻變壓器故障穿越控制方法及相關(guān)裝置。

背景技術(shù)：

1、電網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要骨架，電網(wǎng)互聯(lián)互通將是未來電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢?？勺冾l率變壓器是一種新型電網(wǎng)互聯(lián)設(shè)備，當可變頻率變壓器的兩側(cè)電網(wǎng)電壓發(fā)生諧波畸變時，流過可變頻率變壓器的電流將會諧波畸變，進而導致可變頻率變壓器的轉(zhuǎn)矩和功率產(chǎn)生六倍轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)電角速度、六倍定子同步角速度、六倍轉(zhuǎn)子同步角速度、十二倍定子同步角速度和六倍定子同步角速度加六倍轉(zhuǎn)子同步角速度的波動。。轉(zhuǎn)矩的波動會降低轉(zhuǎn)軸的機械壽命，功率的波動會降低電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量。

2、現(xiàn)有技術(shù)通常需要采用至少兩個三相變換器才能穩(wěn)定直流電容電壓，解決兩邊電網(wǎng)電壓諧波畸變的問題，從耗材成本上分析，這樣無疑耗材更多，成本更高；從操作過程分析，過多的設(shè)備會增加操作復雜度，降低實際控制效率，不利于實際場景的應用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供了一種調(diào)節(jié)諧波畸變的可變頻變壓器故障穿越控制方法及相關(guān)裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)至少需要兩個三相變換器才能實現(xiàn)電網(wǎng)電壓諧波畸變故障穿越的調(diào)節(jié)控制，存在明顯的耗材大和操作復雜的技術(shù)問題。

2、有鑒于此，本技術(shù)第一方面提供了一種調(diào)節(jié)諧波畸變的可變頻變壓器故障穿越控制方法，所述控制方法應用在可變頻變壓器故障穿越電路中，所述電路包括：第一電網(wǎng)、第二電網(wǎng)、三相變壓器、三相變換器、可變頻變壓器、h橋變換器、直流電容和控制電路；

3、所述三相變壓器的交流輸出端的一端與所述第一電網(wǎng)連接，另一端與所述可變頻變壓器的定子繞組連接；

4、所述可變頻變壓器的轉(zhuǎn)子繞組與所述第二電網(wǎng)連接；

5、所述三相變壓器的交流輸入端與所述三相變換器的交流端連接；

6、所述三相變換器的直流端與所述h橋變換器的直流輸入端和所述直流電容連接；

7、所述h橋變換器的直流輸出端與所述可變頻變壓器的直流電機連接；

8、所述控制電路分別與所述三相變換器和所述h橋變換器的控制信號輸入端連接；

9、所述控制方法包括：

10、采集電網(wǎng)電壓、定子繞組參數(shù)、三相變換器參數(shù)、電容電壓和轉(zhuǎn)子相角，所述電網(wǎng)電壓包括所述第一電網(wǎng)和所述第二電網(wǎng)的電壓，所述定子繞組參數(shù)和所述三相變換器參數(shù)均包括電壓和電流；

11、對所述電網(wǎng)電壓、所述定子繞組參數(shù)、所述三相變換器參數(shù)和所述轉(zhuǎn)子相角進行分析處理，得到定子繞組無功功率、三相變換器正序電流直流分量和多個定子繞組奇數(shù)諧波直流分量；

12、基于預設(shè)電壓控制方程對所述電容電壓、所述定子繞組無功功率、所述三相變換器正序電流直流分量和所述定子繞組奇數(shù)諧波直流分量進行分析處理，得到三相變換器正序電壓參考值直流分量和多個三相變換器奇數(shù)諧波電壓參考值直流分量；

13、根據(jù)電網(wǎng)電壓相角和所述轉(zhuǎn)子相角對所述三相變換器正序電壓參考值直流分量和所述三相變換器奇數(shù)諧波電壓參考值直流分量進行分析，得到兩相靜止坐標系下的三相變換器電壓矢量參考值；

14、將所述三相變換器電壓矢量參考值進行空間矢量調(diào)制，生成所述三相變換器開關(guān)的控制信號，并基于所述控制信號實現(xiàn)可變頻變壓器故障穿越控制。

15、優(yōu)選地，所述對所述電網(wǎng)電壓、所述定子繞組參數(shù)、所述三相變換器參數(shù)和所述轉(zhuǎn)子相角進行分析處理，得到定子繞組無功功率、三相變換器正序電流直流分量和多個定子繞組奇數(shù)諧波直流分量，包括：

16、根據(jù)所述定子繞組參數(shù)進行功率計算，得到定子繞組無功功率；

17、依據(jù)所述電網(wǎng)電壓、所述定子繞組參數(shù)、所述三相變換器參數(shù)和所述轉(zhuǎn)子相角分別進行鎖相環(huán)處理、三相靜止到兩相旋轉(zhuǎn)坐標變換和陷波器濾波處理，得到三相變換器正序電流直流分量和多個定子繞組奇數(shù)諧波直流分量。

18、優(yōu)選地，所述依據(jù)所述電網(wǎng)電壓、所述定子繞組參數(shù)、所述三相變換器參數(shù)和所述轉(zhuǎn)子相角分別進行鎖相環(huán)處理、三相靜止到兩相旋轉(zhuǎn)坐標變換和陷波器濾波處理，得到三相變換器正序電流直流分量和多個定子繞組奇數(shù)諧波直流分量，包括：

19、將所述電網(wǎng)電壓和所述三相變換器參數(shù)分別進行鎖相環(huán)處理，得到電網(wǎng)電壓相角和三相變換器相角；

20、根據(jù)所述三相變換器電壓相角對所述三相變換器參數(shù)的電流參數(shù)進行三相靜止到兩相旋轉(zhuǎn)坐標變換處理，得到三相變換器正序電流直流分量；

21、根據(jù)所述電網(wǎng)電壓相角對所述定子繞組參數(shù)依次進行三相靜止到兩相旋轉(zhuǎn)坐標變換和第一預設(shè)頻率陷波器濾波處理，得到定子繞組五次諧波電壓直流分量和定子繞組七次諧波電壓直流分量；

22、根據(jù)所述電網(wǎng)電壓相角和所述轉(zhuǎn)子相角對所述定子繞組參數(shù)依次進行三相靜止到兩相旋轉(zhuǎn)坐標變換和第二預設(shè)頻率陷波器濾波處理，得到定子繞組五次諧波電流直流分量和定子繞組七次諧波電流直流分量。

23、優(yōu)選地，所述根據(jù)電網(wǎng)電壓相角和所述轉(zhuǎn)子相角對所述三相變換器正序電壓參考值直流分量和所述三相變換器奇數(shù)諧波電壓參考值直流分量進行分析，得到兩相靜止坐標系下的三相變換器電壓矢量參考值，包括：

24、根據(jù)電網(wǎng)電壓相角對所述三相變換器正序電壓參考值直流分量進行兩相旋轉(zhuǎn)到兩相靜止坐標變換處理，得到兩相靜止坐標系下的三相變換器正序電壓矢量參考值；

25、依據(jù)所述電網(wǎng)電壓相角對所述三相變換器奇數(shù)諧波電壓參考值直流分量進行兩相旋轉(zhuǎn)到兩相靜止坐標變換處理，得到兩相靜止坐標系下的三相變換器奇數(shù)諧波電壓矢量參考值；

26、將所述三相變換器正序電壓矢量參考值和所述三相變換器奇數(shù)諧波電壓矢量參考值求和，得到兩相靜止坐標系下的三相變換器電壓矢量參考值。

27、本技術(shù)第二方面提供了一種調(diào)節(jié)諧波畸變的可變頻變壓器故障穿越控制裝置，所述控制裝置應用在可變頻變壓器故障穿越電路中，所述電路包括：第一電網(wǎng)、第二電網(wǎng)、三相變壓器、三相變換器、可變頻變壓器、h橋變換器、直流電容和控制電路；

28、所述三相變壓器的交流輸出端的一端與所述第一電網(wǎng)連接，另一端與所述可變頻變壓器的定子繞組連接；

29、所述可變頻變壓器的轉(zhuǎn)子繞組與所述第二電網(wǎng)連接；

30、所述三相變壓器的交流輸入端與所述三相變換器的交流端連接；

31、所述三相變換器的直流端與所述h橋變換器的直流輸入端和所述直流電容連接；

32、所述h橋變換器的直流輸出端與所述可變頻變壓器的直流電機連接；

33、所述控制電路分別與所述三相變換器和所述h橋變換器的控制信號輸入端連接；

34、所述控制裝置包括：

35、參數(shù)采集單元，用于采集電網(wǎng)電壓、定子繞組參數(shù)、三相變換器參數(shù)、電容電壓和轉(zhuǎn)子相角，所述電網(wǎng)電壓包括所述第一電網(wǎng)和所述第二電網(wǎng)的電壓，所述定子繞組參數(shù)和所述三相變換器參數(shù)均包括電壓和電流；

36、第一分析單元，用于對所述電網(wǎng)電壓、所述定子繞組參數(shù)、所述三相變換器參數(shù)和所述轉(zhuǎn)子相角進行分析處理，得到定子繞組無功功率、三相變換器正序電流直流分量和多個定子繞組奇數(shù)諧波直流分量；

37、第二分析單元，用于基于預設(shè)電壓控制方程對所述電容電壓、所述定子繞組無功功率、所述三相變換器正序電流直流分量和所述定子繞組奇數(shù)諧波直流分量進行分析處理，得到三相變換器正序電壓參考值直流分量和多個三相變換器奇數(shù)諧波電壓參考值直流分量；

38、第三分析單元，用于根據(jù)電網(wǎng)電壓相角和所述轉(zhuǎn)子相角對所述三相變換器正序電壓參考值直流分量和所述三相變換器奇數(shù)諧波電壓參考值直流分量進行分析，得到兩相靜止坐標系下的三相變換器電壓矢量參考值；

39、調(diào)制控制單元，用于將所述三相變換器電壓矢量參考值進行空間矢量調(diào)制，生成所述三相變換器開關(guān)的控制信號，并基于所述控制信號實現(xiàn)可變頻變壓器故障穿越控制。

40、優(yōu)選地，所述第一分析單元，包括：

41、功率計算子單元，用于根據(jù)所述定子繞組參數(shù)進行功率計算，得到定子繞組無功功率；

42、分量計算子單元，用于依據(jù)所述電網(wǎng)電壓、所述定子繞組參數(shù)、所述三相變換器參數(shù)和所述轉(zhuǎn)子相角分別進行鎖相環(huán)處理、三相靜止到兩相旋轉(zhuǎn)坐標變換和陷波器濾波處理，得到三相變換器正序電流直流分量和多個定子繞組奇數(shù)諧波直流分量。

43、優(yōu)選地，所述分量計算子單元，具體用于：

44、將所述電網(wǎng)電壓和所述三相變換器參數(shù)分別進行鎖相環(huán)處理，得到電網(wǎng)電壓相角和三相變換器相角；

45、根據(jù)所述三相變換器電壓相角對所述三相變換器參數(shù)的電流參數(shù)進行三相靜止到兩相旋轉(zhuǎn)坐標變換處理，得到三相變換器正序電流直流分量；

46、根據(jù)所述電網(wǎng)電壓相角對所述定子繞組參數(shù)依次進行三相靜止到兩相旋轉(zhuǎn)坐標變換和第一預設(shè)頻率陷波器濾波處理，得到定子繞組五次諧波電壓直流分量和定子繞組七次諧波電壓直流分量；

47、根據(jù)所述電網(wǎng)電壓相角和所述轉(zhuǎn)子相角對所述定子繞組參數(shù)依次進行三相靜止到兩相旋轉(zhuǎn)坐標變換和第二預設(shè)頻率陷波器濾波處理，得到定子繞組五次諧波電流直流分量和定子繞組七次諧波電流直流分量。

48、優(yōu)選地，所述第三分析單元，用于：

49、根據(jù)電網(wǎng)電壓相角對所述三相變換器正序電壓參考值直流分量進行兩相旋轉(zhuǎn)到兩相靜止坐標變換處理，得到兩相靜止坐標系下的三相變換器正序電壓矢量參考值；

50、依據(jù)所述電網(wǎng)電壓相角對所述三相變換器奇數(shù)諧波電壓參考值直流分量進行兩相旋轉(zhuǎn)到兩相靜止坐標變換處理，得到兩相靜止坐標系下的三相變換器奇數(shù)諧波電壓矢量參考值；

51、將所述三相變換器正序電壓矢量參考值和所述三相變換器奇數(shù)諧波電壓矢量參考值求和，得到兩相靜止坐標系下的三相變換器電壓矢量參考值。

52、本技術(shù)第三方面提供了一種調(diào)節(jié)諧波畸變的可變頻變壓器故障穿越控制設(shè)備，所述設(shè)備包括處理器以及存儲器；

53、所述存儲器用于存儲程序代碼，并將所述程序代碼傳輸給所述處理器；

54、所述處理器用于根據(jù)所述程序代碼中的指令執(zhí)行第一方面所述的調(diào)節(jié)諧波畸變的可變頻變壓器故障穿越控制方法。

55、本技術(shù)第四方面提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)用于存儲程序代碼，所述程序代碼用于執(zhí)行第一方面所述的調(diào)節(jié)諧波畸變的可變頻變壓器故障穿越控制方法。

56、從以上技術(shù)方案可以看出，本技術(shù)實施例具有以下優(yōu)點：

57、本技術(shù)中，提供了一種調(diào)節(jié)諧波畸變的可變頻變壓器故障穿越控制方法，控制方法應用在可變頻變壓器故障穿越電路中，電路包括：第一電網(wǎng)、第二電網(wǎng)、三相變壓器、三相變換器、可變頻變壓器、h橋變換器、直流電容和控制電路；三相變壓器的交流輸出端的一端與第一電網(wǎng)連接，另一端與可變頻變壓器的定子繞組連接；可變頻變壓器的轉(zhuǎn)子繞組與第二電網(wǎng)連接；三相變壓器的交流輸入端與三相變換器的交流端連接；三相變換器的直流端與h橋變換器的直流輸入端和直流電容連接；h橋變換器的直流輸出端與可變頻變壓器的直流電機連接；控制電路分別與三相變換器和h橋變換器的控制信號輸入端連接。

58、控制方法包括：

59、采集電網(wǎng)電壓、定子繞組參數(shù)、三相變換器參數(shù)、電容電壓和轉(zhuǎn)子相角，電網(wǎng)電壓包括第一電網(wǎng)和第二電網(wǎng)的電壓，定子繞組參數(shù)和三相變換器參數(shù)均包括電壓和電流；對電網(wǎng)電壓、定子繞組參數(shù)、三相變換器參數(shù)和轉(zhuǎn)子相角進行分析處理，得到定子繞組無功功率、三相變換器正序電流直流分量和多個定子繞組奇數(shù)諧波直流分量；基于預設(shè)電壓控制方程對電容電壓、定子繞組無功功率、三相變換器正序電流直流分量和定子繞組奇數(shù)諧波直流分量進行分析處理，得到三相變換器正序電壓參考值直流分量和多個三相變換器奇數(shù)諧波電壓參考值直流分量；根據(jù)電網(wǎng)電壓相角和轉(zhuǎn)子相角對三相變換器正序電壓參考值直流分量和三相變換器奇數(shù)諧波電壓參考值直流分量進行分析，得到兩相靜止坐標系下的三相變換器電壓矢量參考值；將三相變換器電壓矢量參考值進行空間矢量調(diào)制，生成三相變換器開關(guān)的控制信號，并基于控制信號實現(xiàn)可變頻變壓器故障穿越控制。

60、本技術(shù)提供的調(diào)節(jié)諧波畸變的可變頻變壓器故障穿越控制方法，應用在可變頻變壓器故障穿越電路，該故障穿越電路只需要串聯(lián)一個三相變換器就可以同時解決直流電容電壓控制問題和兩邊電網(wǎng)電壓諧波畸變的問題；基于此電路設(shè)計了詳細明確的故障穿越控制方法，在不依賴更多三相變換器的情況下仍然能夠準確的計算出控制信號，在確?？勺冾l變壓器穿越控制可靠性的同時，還能降低電路復雜度，避免較大耗材和更復雜的操作，能夠滿足實際的故障穿越控制需求。因此，本技術(shù)能夠解決現(xiàn)有技術(shù)至少需要兩個三相變換器才能實現(xiàn)電網(wǎng)電壓諧波畸變故障穿越的調(diào)節(jié)控制，存在明顯的耗材大和操作復雜的技術(shù)問題。