[发明专利]一种电网电压不对称骤升下双馈风力发电机控制结构

摘要

本发明公开了一种电网电压不对称骤升下双馈风力发电机控制结构，在双馈风力发电机转子励磁控制中，在转子负序电流内环中引入有源阻尼系数R1，与转子d、q轴负序反馈电流相乘形成的乘积加在转子负序电流d、q轴调节器的输出，构成转子侧负序电流内环的有源阻尼控制结构，而在定子负序电流外环中引入有源阻尼系数R2，与定子d、q轴负序反馈电流相乘形成的乘积加在定子负序电流d、q轴调节器的输出，构成基于有源阻尼的转子变流器双同步旋转坐标系的改进控制策略，本发明有效抑制转子负序电流和电磁转矩的振荡；而在定子负序电流外环中引入有源阻尼，加快电网电压不对称骤升时对定子负序电流抑制的过渡过程，提高了系统动态响应的能力。

主权项

1.一种电网电压不对称骤升下双馈风力发电机控制结构，用于在电网电压不对称骤升下双馈风力发电机的高电压穿越控制，其特征在于：包括定子正负序电流坐标变换单元、转子正负序电流坐标变换单元、转子d、q轴正序电流PI控制单元、转子d、q轴正序电压反变换单元、转子d、q轴负序电流PI控制单元、转子d、q轴负序电压反变换单元，定子d、q轴负序电流PI控制单元，电压空间矢量调制单元；其中：所述转子正序电流坐标变换单元用于根据转差角度，将所述双馈风力发电机的转子侧三相交流电流i_ra、i_rb、i_rc从三相静止坐标系转换到两相旋转坐标系的d轴正序电流、q轴正序电流，其中为正序电网电压角度，θ_r为转子电角度；所述转子负序电流坐标变换单元用于根据转差角度，将所述双馈风力发电机的转子侧三相交流电流i_ra、i_rb、i_rc从三相静止坐标系转换到两相旋转坐标系的d轴负序电流、q轴负序电流，其中为负序电网电压角度，θ_r为转子电角度；所述定子正序电流坐标变换单元用于根据正序电网电压角度，将所述双馈风力发电机的定子侧三相交流电流i_sa、i_sb、i_sc从三相静止坐标系转换到两相旋转坐标系的d轴正序电流、q轴正序电流；所述定子负序电流坐标变换单元用于根据负序电网电压角度将所述双馈风力发电机的定子侧三相交流电流i_sa、i_sb、i_sc从三相静止坐标系转换到两相旋转坐标系的d轴负序电流、q轴负序电流；所述转子d、q轴正序电流PI控制单元接收所述转子d轴正序电流、转子q轴正序电流、转子d轴正序电流指令、转子q轴正序电流指令，经过PI控制单元输出和；所述转子d、q轴负序电流PI控制单元接收所述转子d轴负序电流、转子q轴负序电流、转子d轴负序电流指令、转子q轴负序电流指令，经过PI控制单元输出；所述定子d、q轴负序电流PI控制单元接收所述定子d轴负序电流、定子q轴负序电流、经过PI控制单元输出；所述转子d、q轴正序电压反变换单元用于接收所述转子侧正序d轴电压分量、转子侧正序q轴电压分量，从两相旋转坐标系转换到两相静止坐标系的转子侧正序α轴电压分量、转子侧正序β轴电压分量；所述转子d、q轴负序电压反变换单元用于接收所述转子侧负序d轴电压分量、转子侧负序q轴电压分量，从两相旋转坐标系转换到两相静止坐标系的转子侧负序α轴电压分量、转子侧负序β轴电压分量；所述电压空间矢量调制单元用于对所述转子侧正序α轴电压分量和转子侧负序α轴电压分量相加之和得到转子侧α轴电压分量，所述转子侧正序β轴电压分量和转子侧负序β轴电压分量相加之和得到转子侧β轴电压分量，进行电压空间矢量调制并由此控制转子侧变流器的逆变器功率模块。