用于控制功率转换器的系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103580068103580068A(43)申请公布日2014.02.12(21)申请号201310346794.2(22)申请日2013.08.09(30)优先权数据13/572,4162012.08.10US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人E.V.拉森(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人肖日松严志军(51)Int.Cl.H02J3/40(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书12页说明书12页附图13页附图13页(54)发明名称用于控制功率转换器的系统和方法(57)摘要本发明公开了一种用于耦连到电网的发电系统的线性角位移逻辑控制器。所述线性角位移控制器包括一个线性角位移控制器，所述线性角位移控制器被配置成：接收代表所述发电系统的相位角和电网的相位角之间的差的锁相环（PLL）误差信号，接收来自电网的阈值相位，并至少部分基于所述PLL误差信号和所述阈值相位生成PLL位移信号。CN103580068ACN103586ACN103580068A权利要求书1/1页1.一种用于耦连到电网的发电系统的控制器，所述控制器包括：电路，所述电路被配置成：接收锁相环（PLL）误差信号，所述锁相环误差信号代表所述发电系统的相位角和电网的相位角之间的差；以及至少部分基于所述PLL误差信号和阈值相位，生成PLL位移信号。2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述PLL位移信号被配置成使所述发电系统的输出与电网的相位一致。3.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述电路进一步被配置成将所述PLL误差信号与预定义上限阈值和下限阈值作比较。4.根据权利要求3所述的控制器，其特征在于，所述电路被配置成当所述PLL误差信号被确定在所述上限阈值和下限阈值之内时，生成等于0的至少一个PLL位移信号。5.根据权利要求3所述的控制器，其特征在于，所述电路被配置成当所述PLL误差信号被确定在所述上限阈值和下限阈值之外时，生成等于所述PLL误差信号的函数的至少一个PLL位移信号。6.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述电路进一步被配置成：接收来自电网的所述阈值相位；其中，所述阈值相位包括测量的端电压幅值。7.一种用于控制耦连到电网的发电系统的功率变换组件的运行的同步系统，所述同步系统包括：锁相环（PLL），所述锁相环被配置成：生成PLL相位角信号；以及生成代表所述发电系统的相位角和电网的相位角之间的差的PLL误差信号；线性角位移逻辑电路，所述线性角位移逻辑电路被配置成：接收所述PLL误差信号；以及至少部分基于所述PLL误差信号，生成PLL位移信号；求和结点，所述求和结点被配置成利用所述PLL相位角信号来产生线性变换器角参考信号；以及控制器，所述控制器被配置成基于所述线性变换器角参考信号生成多个线性变换器控制信号，并将所述线性变换器控制信号传输到所述功率变换组件。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述求和结点被配置成将所述PLL相位角信号和所述PLL位移信号相加以产生线性变换器角参考信号。9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述线性角位移逻辑电路被配置成将所述PLL误差信号与预定义上限阈值和下限阈值作比较。10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述线性变换器控制信号被配置成使发电系统输出与电网的相位一致。2CN103580068A说明书1/12页用于控制功率转换器的系统和方法技术领域[0001]本文中描述的实施例涉及控制发电和输电系统的运行，并且更具体地涉及在电网紧急事件后稳定功率转换器。背景技术[0002]风力涡轮机的发电机利用风能来产生电力。风力涡轮机的发电机通常包括具有多个叶片的转子，叶片将风能转换成驱动轴的旋转运动，旋转运动又用来驱动发电机以产生电力。多个叶片中的每个叶片都可以改变浆距以增加或降低转子的旋转速度。风力涡轮机的发电机的功率输出随着风速的增大而增大，直到风速达到涡轮机的额定风速为止。等于或超过额定风速之后，风力涡轮机的发电机以额定功率运行。[0003]与风力涡轮机的发电机的恒速运行相比，风力涡轮机的发电机的变速运行便于提高风力涡轮机的发电机的能量捕获。然而，风力涡轮机的发电机的变速运行产生具有可变电压和/或频率的电。更具体地，由变速风力涡轮机的发电机产生的电的频率与转子的旋转速度成比例。功率转换器可以耦连在发电机和电网之间。功率转换器输出具有固定的电压和频率的电以便在电网上输送。[0004]电力设备使用可再生能源或化石燃料型能源产生的功率通常通过电网被传输到消费者。要求施加给电网的电满足电网连接性预期。这些要求解决了安全性问题以及对功率质量担心。例如，电网