润滑科技信息平台

专利摘要

本发明涉及一种用于船舶岸电系统的变流器跟网型控制方法及装置，基于输出电压d轴分量Ud、电网频率ω，通过电压幅度频率外环控制单元调节，获得电流内环控制单元的指令值idref和iqref，通过电流内环控制单元调节，获得岸电系统变流器输出电压d轴分量参考值vdref、输出电压q轴分量参考值vqref；将岸电系统变流器输出电压d轴分量参考值vdref、输出电压q轴分量参考值vqref经过反帕克变换获得岸电系统变流器输出电压vs,将输出电压vs输出至PMW模块，PMW模块产生PMW信号控制岸电系统的变流器。本发明能够实现岸电系统电网频率无差调节，有效降低并网成本。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202211254472.0
申请日期:
2022-10-13
专利申请人:
华北电力大学 ; 宁波舟山港集团有限公司 ; 武汉理工大学
分类号:
H02J3/38 ; H02J3/46 ; H02J9/06
发明/设计人:
程鹏，王笑睿，颜明东，袁成清，田新首，李将渊，袁裕鹏
权利要求: 1.一种用于船舶岸电系统的变流器跟网型控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：获得船舶电力系统电压Uabc、输出电流Iabc，将船舶电力系统电压Uabc、输出电流Iabc经过帕克变换获得输出电压d轴分量Ud、输出电压q轴分量Uq，输出电流d轴分量Id、输出电流q轴分量Iq，由Uq通过锁相环得到的电网频率ω；步骤2：基于输出电压d轴分量Ud、电网频率ω，通过电压幅度频率外环控制单元调节，获得电流内环控制单元的指令值idref和iqref，步骤3：基于指令值idref和iqref、输出电流d轴分量Id、输出电流q轴分量Iq，通过电流内环控制单元调节，获得岸电系统变流器输出电压d轴分量参考值vdref、输出电压q轴分量参考值vqref；步骤4：将岸电系统变流器输出电压d轴分量参考值vdref、输出电压q轴分量参考值vqref经过反帕克变换获得岸电系统变流器输出电压vs,将输出电压vs输出至PMW模块，PMW模块产生PMW信号控制岸电系统的变流器。2.根据权利要求1所述的用于船舶岸电系统的变流器跟网型控制方法，其特征在于：步骤2中，当港区不需要对系统容量进行直接调度时，通过电压幅度频率外环控制单元调节，获得电流内环控制单元的指令值idref和iqref。3.根据权利要求2所述的用于船舶岸电系统的变流器跟网型控制方法，其特征在于：步骤2中，通过如下公式获得电流内环控制单元的指令值idref和iqref，idref＝Gp1(s)(ωref-ω)iqref＝Gq1(s)(udref-ud)其中，Gp1(s)为频率-有功电流函数，Gq1(s)为电压-无功电流函数，ω为锁相环得到的电网频率，ud为岸电系统变流器输出电压d轴分量，ωref为电网频率参考值，udref为电压参考值，idref以及iqref为电流内环指令值。4.根据权利要求3所述的用于船舶岸电系统的变流器跟网型控制方法，其特征在于：频率-有功电流函数Gp1(s)和电压-无功电流函数Gq1(s)为以下任何形式之一，A.比例控制器Gp1(s)＝kωp；Gq1(s)＝kup其中，kωp为频率-有功电流比例系数，kup为电压-无功电流比例系数；B.比例积分微分控制器Gp1(s)＝kωp+kωi/s+skωd；Gq1(s)＝kup+kui/s+skud其中，kωp、kωi、kωd为频率-有功电流比例、积分、微分系数，kup、kui、kud为电压-无功电流比例、积分、微分系数，s为微分因子。5.根据权利要求1所述的用于船舶岸电系统的变流器跟网型控制方法，其特征在于：步骤2中，当港区需要对系统容量进行直接调度时，基于输出电压d轴分量Ud、电网频率ω，通过电压幅度频率外环控制单元和功率外环单元调节，获得电流内环控制单元的指令值idref和iqref。6.根据权利要求5所述的用于船舶岸电系统的变流器跟网型控制方法，其特征在于：步骤2中，通过电压幅度频率外环控制单元调节获得功率外环单元的指令值Pref和Qref，具体公式如下，Pref＝Gp3(s)(ωref-ω)Qref＝Gq3(s)(udref-ud)其中，Gp3(s)与Gq3(s)为频率-有功函数、电压-无功函数，ω为锁相环得到的电网频率，ud为岸电系统变流器输出电压d轴分量，ωref为电网频率参考值，udref为电压参考值，Pref、Qref为功率外环单元的指令值。7.根据权利要求6所述的用于船舶岸电系统的变流器跟网型控制方法，其特征在于：步骤2中，基于指令值Pref和Qref、岸电系统变流器输出有功功率P和无功功率Q，通过功率外环单元调节获得电流内环控制单元的指令值idref和iqref。8.根据权利要求7所述的用于船舶岸电系统的变流器跟网型控制方法，其特征在于：步骤2中，通过功率外环单元调节获得电流内环控制单元的指令值idref和iqref，具体公式如下，idref＝Gp4(s)(Pref-P)iqref＝Gq4(s)(Qref-Q)其中，Gp4(s)与Gq4(s)为有功-有功电流函数、无功-无功电流函数，Pref、Qref为功率外环控制单元的指令值，P、Q为岸电系统变流器输出有功、无功功率，idref、iqref为电流内环控制单元的指令值。9.根据权利要求1至8任何一项所述的用于船舶岸电系统的变流器跟网型控制方法，其特征在于：步骤1中，通过锁相环获得电网频率ω。10.一种用于船舶岸电系统的变流器跟网型控制装置，其特征在于：用于执行权利要求1至9任何一项所述的方法。