本發(fā)明涉及電流故障控制，尤其涉及一種基于海上風電送出系統(tǒng)的電流故障控制方法、裝置、終端設備和存儲介質(zhì)。

背景技術：

1、橋模塊化多電平換流器(hb-mmc)作為海上風電送出系統(tǒng)的柔性直流輸電工程中關鍵設備之一，可以實現(xiàn)對海上風電送出系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制，在海上風電送出系統(tǒng)發(fā)生短路故障或電流故障時，故障電流會迅速上升，如果不加以控制，其中的交流分量可能會加劇故障電流的波動，對系統(tǒng)造成更大的沖擊。在檢測到電流發(fā)生故障后，常通過調(diào)整換流器的開關狀態(tài)，將故障區(qū)域與系統(tǒng)隔離，而在故障隔離期間，為了防止故障電流進一步擴大，需要對海上風電送出系統(tǒng)對應的交流側(cè)的交流相電壓進行控制。通過控制交流側(cè)的交流相電壓，可以間接影響交流側(cè)的電流，從而實現(xiàn)對故障電流的有效控制。

2、但是現(xiàn)有技術在故障隔離期間對故障電流進行控制時，常基于傳統(tǒng)的電流電壓雙閉環(huán)控制方式對交流側(cè)的電壓進行控制，而且僅基于固定的參考交流相電壓與交流側(cè)實際的交流相電壓之間作差從而調(diào)整交流側(cè)的電壓和電流，則無法快速限制系統(tǒng)的無功輸出，使得系統(tǒng)電壓波動增大，無法快速響應和控制故障電流，導致海上風電送出系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性較低。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施例提供了一種基于海上風電送出系統(tǒng)的電流故障控制方法、裝置、終端設備和存儲介質(zhì)，可以在故障期間迅速限制系統(tǒng)的無功輸出，減小系統(tǒng)電壓的波動，以使p?i控制器根據(jù)這些電壓差值進行精準地調(diào)節(jié)輸出q軸和d軸的電流參考值，可以降低故障電流對系統(tǒng)的沖擊，能有效解決現(xiàn)有技術中由于無法快速限制系統(tǒng)的無功輸出，導致系統(tǒng)電壓波動增大，無法快速響應和控制故障電流，系統(tǒng)安全穩(wěn)定性較低的問題。

2、本發(fā)明一實施例提供了一種基于海上風電送出系統(tǒng)的電流故障控制方法，包括：

3、獲取海上風電送出系統(tǒng)當前時刻所對應的直流電流；

4、在判定所述直流電流大于預設電流閾值時，將q軸參考電壓設置為零；

5、重復執(zhí)行如下故障控制操作，直至海上風電送出系統(tǒng)所對應的交流相電壓為直流電壓的一半：

6、獲取交流側(cè)當前所對應的交流相電壓，繼而對交流相電壓進行同步旋轉(zhuǎn)坐標變換后，生成q軸實際電壓分量以及d軸實際電壓分量；

7、按預設電壓步長增加q軸參考電壓，生成更新后的q軸參考電壓；

8、將更新后的q軸參考電壓與q軸實際電壓分量之間的第一電壓差值以及d軸參考電壓與d軸實際電壓分量之間的第二電壓差值分別輸入到第一p?i控制器中，以使第一p?i控制器根據(jù)各個電壓差值進行比例和積分調(diào)節(jié)，并輸出q軸電流參考值與d軸電流參考值；

9、將所述q軸電流參考值與所述d軸電流參考值分別輸入到電流內(nèi)環(huán)中，以使所述電流內(nèi)環(huán)根據(jù)q軸電流參考值、d軸電流參考值以及交流側(cè)當前所對應的實際電流值，輸出q軸電壓信號值和d軸電壓信號值；

10、將d軸電壓信號和q軸電壓信號進行同步旋轉(zhuǎn)坐標變換，生成電壓參考信號；繼而將所述電壓參考信號進行pwm調(diào)制，生成pwm調(diào)制參考信號；其中，所述pwm調(diào)制參考信號用于控制驅(qū)動開關器件的輸出電壓和輸出電流。

11、優(yōu)選地，在將q軸參考電壓設置為零之前，還包括：

12、將所述直流電流與額定直流電流進行作差，生成電流偏差量；

13、將所述電流偏差量輸入到第二p?i控制器中，以使所述第二p?i控制器根據(jù)所述電流偏差量進行比例和積分調(diào)節(jié)，并輸出電壓控制信號；

14、根據(jù)所述電壓控制信號，調(diào)整直流電源或逆變器的電壓。

15、優(yōu)選地，在判定所述直流電流大于預設電流閾值時，還包括：

16、獲取所述直流電流中的實際直流分量；

17、將所述實際直流分量減去額定直流電流，得到直流分量的偏差量；

18、將所述直流分量的偏差量輸入到第三p?i控制器中，以使所述第三p?i控制器輸出電壓偏差值；

19、將直流側(cè)當前的直流信號中的直流電壓減去所述電壓偏差值，生成直流參考信號；

20、根據(jù)所述直流參考信號生成用于調(diào)整直流側(cè)電壓的pwm直流參考信號。

21、優(yōu)選地，所述獲取海上風電送出系統(tǒng)當前時刻所對應的直流電流，包括：

22、獲取海上風電送出系統(tǒng)的直流電抗器的電壓變化率；

23、在判定所述電壓變化率大于預設變化率范圍時，獲取系統(tǒng)的電壓波動幅度；

24、在判定所述電壓波動幅度小于預設最低電壓點時，將直流電抗器所在的線路標記為故障線路；

25、獲取所述故障線路當前時刻所對應的直流電流。

26、優(yōu)選地，在將q軸參考電壓設置為零之前，還包括：

27、將所述故障線路中的陸上換流器直流側(cè)的直流斷路器斷開；

28、判斷所述故障線路中直流電壓是否小于預設直流電壓值；

29、若是，則將所述故障線路中的海上換流器交流側(cè)的交流斷路器斷開。

30、優(yōu)選地，還包括：

31、在判定故障線路中的海上換流器閉鎖且交流斷路器閉合時，且交流側(cè)的電壓低于預設電壓閾值時，則將海上換流器對應的直流電流值作為電流動態(tài)限制器的上限值；

32、在判定故障線路中的海上換流器閉鎖且交流斷路器斷開時，獲取交流側(cè)的實時電壓；

33、將所述實時電壓與預設電壓參考值進行比較，根據(jù)比較結果調(diào)整海上換流器的無功補償裝置的投入量，以實現(xiàn)交流側(cè)電壓的閉環(huán)控制。

34、優(yōu)選地，還包括：

35、將故障線路中海上換流器直流側(cè)的直流電壓與海上風電送出系統(tǒng)中的其他線路的直流電壓進行比對；

36、在判定比對結果為電壓相等時，將故障線路中的陸上換流器直流側(cè)的直流斷路器閉合，繼而將海上換流器交流側(cè)的交流斷路器閉合。

37、在上述的方法實施例的基礎上，本發(fā)明對應提供了裝置項實施例。

38、本發(fā)明一實施例提供了一種基于海上風電送出系統(tǒng)的電流故障控制裝置，適用于海上風電送出系統(tǒng)；

39、所述電流故障控制裝置，包括：直流電流獲取模塊、參考電壓設置模塊以及故障控制操作模塊；

40、所述直流電流獲取模塊，用于獲取海上風電送出系統(tǒng)當前時刻所對應的直流電流；

41、所述參考電壓設置模塊，用于在判定所述直流電流大于預設電流閾值時，將q軸參考電壓設置為零；

42、所述故障控制操作模塊，用于重復執(zhí)行如下故障控制操作，直至海上風電送出系統(tǒng)所對應的交流相電壓為直流電壓的一半：

43、獲取交流側(cè)當前所對應的交流相電壓，繼而對交流相電壓進行同步旋轉(zhuǎn)坐標變換后，生成q軸實際電壓分量以及d軸實際電壓分量；

44、按預設電壓步長增加q軸參考電壓，生成更新后的q軸參考電壓；

45、將更新后的q軸參考電壓與q軸實際電壓分量之間的第一電壓差值以及d軸參考電壓與d軸實際電壓分量之間的第二電壓差值分別輸入到第一p?i控制器中，以使第一p?i控制器根據(jù)各個電壓差值進行比例和積分調(diào)節(jié)，并輸出q軸電流參考值與d軸電流參考值；

46、將所述q軸電流參考值與所述d軸電流參考值分別輸入到電流內(nèi)環(huán)中，以使所述電流內(nèi)環(huán)根據(jù)q軸電流參考值、d軸電流參考值以及交流側(cè)當前所對應的實際電流值，輸出q軸電壓信號值和d軸電壓信號值；

47、將d軸電壓信號和q軸電壓信號進行同步旋轉(zhuǎn)坐標變換，生成電壓參考信號；繼而將所述電壓參考信號進行pwm調(diào)制，生成pwm調(diào)制參考信號；其中，所述pwm調(diào)制參考信號用于控制驅(qū)動開關器件的輸出電壓和輸出電流。

48、在上述的方法實施例的基礎上，本發(fā)明對應提供了終端設備項實施例。

49、本發(fā)明另一實施例提供了一種終端設備，包括處理器、存儲器以及存儲在所述存儲器中且被配置為由所述處理器執(zhí)行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述發(fā)明實施例所述的一種基于海上風電送出系統(tǒng)的電流故障控制方法。

50、在上述的方法實施例的基礎上，本發(fā)明對應提供了存儲介質(zhì)項實施例。

51、本發(fā)明另一實施例提供了一種存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)包括存儲的計算機程序，其中，在所述計算機程序運行時控制所述計算機可讀存儲介質(zhì)所在設備執(zhí)行上述發(fā)明實施例所述的一種基于海上風電送出系統(tǒng)的電流故障控制方法。

52、通過實施本發(fā)明具有如下有益效果：

53、本發(fā)明實施例提供了一種基于海上風電送出系統(tǒng)的電流故障控制方法、裝置、終端設備和存儲介質(zhì)，本發(fā)明可以實時監(jiān)測海上風電送出系統(tǒng)的直流電流，當直流電流超過預設的電流閾值時，則將q軸(無功軸)的參考電壓設置為零，從而可以在故障期間迅速限制系統(tǒng)的無功輸出，減小系統(tǒng)電壓的波動，并且在每次進行調(diào)整電壓和電流的故障控制過程中，通過不斷地獲取交流側(cè)當前所對應的交流相電壓，并進行同步旋轉(zhuǎn)坐標變換，生成q軸和d軸(有功軸)的實際電壓分量，還按預設的電壓步長逐漸增加q軸參考電壓，從而可以使得每次都可以根據(jù)已作預設步長調(diào)整的q軸參考電壓來得到與q軸實際電壓分量之間的第一電壓差值，以及d軸參考電壓與d軸實際電壓分量之間第二電壓差值時，可以使p?i控制器根據(jù)這些電壓差值進行精準地調(diào)節(jié)輸出q軸和d軸的電流參考值，可以降低故障電流對系統(tǒng)的沖擊，確保系統(tǒng)能夠迅速恢復正常運行狀態(tài)。并且基于pi控制器的輸出，還可以使得電流內(nèi)環(huán)能夠根據(jù)當前的電流狀態(tài)和參考值，得到q軸電壓信號值和d軸電壓信號值，并進行同步旋轉(zhuǎn)坐標變換，生成電壓參考信號，從而可以對該電壓參考信號進行pwm調(diào)制后生成用于控制驅(qū)動開關器件的輸出電壓和輸出電流的pwm調(diào)制參考信號，即可以將電壓參考信號轉(zhuǎn)換為驅(qū)動開關器件的控制信號，從而實現(xiàn)對輸出電壓和電流的直接控制，從而更有效地快速響應和控制故障電流。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明可以有效地限制系統(tǒng)的無功輸出以及減小系統(tǒng)電壓波動，并快速響應和控制故障電流，則提高了海上風電送出系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。