用于抽水蓄能机组变频设备的控制方法、装置及计算机设备与流程

本申请涉及电力，特别是涉及一种用于抽水蓄能机组变频设备的控制方法、装置及计算机设备。

背景技术：

1、随着抽水蓄能电站装机容量的持续增长以及电网对机组快速响应调度需求的不断提高，静止变频器作为抽水蓄能机组水泵工况启动的核心设备，其控制性能直接关系到机组的启动成功率和并网效率。

2、传统技术中，静止变频器的转速控制通常采用比例积分（pi）调节器，其比例系数和积分系数依据典型工况（如可以额定转速附近）人工整定后保持固定。在并网过程中，按照预设的顺控流程逐阶段执行：先由静止变频器将机组从静止加速至同步转速，再由同期装置检测机组电压与电网电压的相位差，待偏差满足并网条件后控制断路器合闸。在这一过程中，防撞保护依赖于独立的保护模块，各模块之间通过现场总线（如modbus、profibus）进行通信，故障信息由各自独立的控制器进行处理。

3、上述传统方式存在控制精度不足以及控制系统冗余复杂，系统稳定性差等问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高控制精度的用于抽水蓄能机组变频设备的控制方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

2、第一方面，本申请提供了一种用于抽水蓄能机组变频设备的控制方法，包括：

3、响应于抽水蓄能机组的并网触发事件，在变频设备驱动所述抽水蓄能机组并入电网的过程中，针对所述变频设备的每个换相周期，确定当前换相周期内所述电网的频率变化率和谐波畸变率，以及所述电网电压与所述变频设备之间的输出电压的相位差；

4、根据所述抽水蓄能机组的当前转速确定当前换相周期所述变频设备的锁相环的控制参数的初始值；所述控制参数包括响应灵敏度以及误差消除速度；

5、根据所述频率变化率、谐波畸变率以及相位差对所述初始值进行调整，得到所述锁相环的控制参数在当前换相周期的目标值；其中，所述响应灵敏度与所述谐波畸变率呈负相关，所述误差消除速度与所述频率变化率呈正相关；

6、根据所述目标值对所述变频设备进行当前换相周期的换相控制，并根据当前换相周期所述变频设备的换相性能表现以及换相性能标准，确定当前换相周期所述变频设备的换相裕度偏差；

7、根据所述换相裕度偏差对下一换相周期的所述锁相环的控制参数的初始值进行调整，直至所述抽水蓄能机组并网完成。

8、第二方面，本申请还提供了一种用于抽水蓄能机组变频设备的控制装置，所述装置包括：

9、响应模块，用于响应于抽水蓄能机组的并网触发事件，在变频设备驱动所述抽水蓄能机组并入电网的过程中，针对所述变频设备的每个换相周期，确定当前换相周期内所述电网的频率变化率和谐波畸变率，以及所述电网电压与所述变频设备之间的输出电压的相位差；

10、确定模块，用于根据所述抽水蓄能机组的当前转速确定当前换相周期所述变频设备的锁相环的控制参数的初始值；所述控制参数包括响应灵敏度以及误差消除速度；

11、第一调整模块，用于根据所述频率变化率、谐波畸变率以及相位差对所述初始值进行调整，得到所述锁相环的控制参数在当前换相周期的目标值；其中，所述响应灵敏度与所述谐波畸变率呈负相关，所述误差消除速度与所述频率变化率呈正相关；

12、控制模块，用于根据所述目标值对所述变频设备进行当前换相周期的换相控制，并根据当前换相周期所述变频设备的换相性能表现以及换相性能标准，确定当前换相周期所述变频设备的换相裕度偏差；

13、第二调整模块，用于根据所述换相裕度偏差对下一换相周期的所述锁相环的控制参数的初始值进行调整，直至所述抽水蓄能机组并网完成。

14、第三方面，本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述任一项方法实施例包括的步骤。

15、第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述任一项方法实施例包括的步骤。

16、第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现前述任一项方法实施例包括的步骤。

17、上述用于抽水蓄能机组变频设备的控制方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品，一方面基于电网工况（频率变化率、谐波畸变率）对锁相环参数进行前馈式调整，另一方面基于换相效果（换相裕度偏差）对锁相环参数进行反馈式修正，使得锁相环参数既能够适应电网环境变化，又能够优化换相执行质量。本实施例通过采集电网特征和相位误差，确定转速适配的初始参数，基于电网特征自适应调整锁相环参数，执行换相并量化换相效果偏差以及将偏差反馈至下一周期的参数初始值。相比于相关技术中固定参数或仅开环调整的方案，本实施例在恒速控制阶段，通过换相裕度偏差对锁相环参数的持续修正，能够有效抑制转速超调；在自然换相阶段，通过换相效果评估与反馈调整，建立了有效的调节机制，能够使并网过程中的转速控制精度显著提升，并网时间大幅缩短。

1.一种用于抽水蓄能机组变频设备的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应灵敏度包括所述锁相环的比例系数，所述比例系数用于将所述相位差的当前值按比例映射为锁相环输出的调整量；所述误差消除速度包括所述锁相环的积分系数，所述积分系数用于将所述相位差的累积积分值映射为锁相环输出的调整量；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述换相性能标准包括所述变频设备的理论换相重叠角；所述根据所述目标值对所述变频设备进行当前换相周期的换相控制，并根据当前换相周期所述变频设备的换相性能表现以及换相性能标准，确定当前换相周期所述变频设备的换相裕度偏差，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标值对所述变频设备进行当前换相周期的换相控制，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应于抽水蓄能机组的并网触发事件，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述换相裕度偏差对下一换相周期的所述锁相环的控制参数的所述初始值进行调整，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.一种用于抽水蓄能机组变频设备的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。