【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于风力发电变流控制
，具体涉及一种双馈型风电变换器的控制 方法。
技术介绍
随着常规能源的不断枯竭以及环境严重的污染，作为可再生、无污染的风能，已经 备受关注。风电变流器是风力发电系统中的核心部件，其性能的好坏直接关乎到能否高效、 稳定、安全的利用风能。风电变流器的控制策略是其性能的关键。
技术实现思路
本专利技术根据双馈风力发电机的工作特点，提出了一种能够实现对双馈风电变流器 的并网发电控制的方法。为达到上述目的，本专利技术专利的技术方案如下1)建立双馈电机数学模型采用电网电压定向矢量控制方法，定子采用发电机惯例，转子采用电动机惯例，双 馈异步电机在同步坐标系下的数学模型为Γ \usd= Dyzsd ―①伙叫一RJsd彳(1 )<{ (2) [urq =Dyzrq+C^yzrd+RrIrqr ， \ψ sd = 一LJad + Lmird<(3)(4){Ψ,-q 一 Lrlrq _ LmlsqTem = 1. 5pLm(isqird-isdirq)(5)usd、us(1、isd、is(1、￥sd, ΨS(1分别是定子电压、电流和磁链的d、q轴分量；urf、i^、irf、 irq> ￥rd> ￥ 分别是转子电压、电流、磁链的d、q轴分量；Lm为互感，其中Lm= 1.5L12 = 1. 5L21 ;Ls为定子自感，其中Ls = Ln+Lm ;Lr为转子自感，其中k = L21+Lm ； ω” ω2分别为同 步角速度和转差角速度；微分算子用D表示，双馈电机采用电网电压定向矢量控制时，由于 功率变换器在转子一侧，需要把...
【技术保护点】
双馈风电变流器控制方法，其特征在于：采用电网电压定向矢量控制方法，（１）建立双馈电机数学模型：定子采用发电机惯例，转子采用电动机惯例，双馈异步电机在同步坐标系下的数学模型为：＊＊＊Ｔ↓［ｅｍ］＝１．５ｐＬ↓［ｍ］（ｉ↓［ｓｑ］ｉ↓［ｒｄ］－ｉ↓［ｓｄ］ｉ↓［ｒｑ］）（５）ｕ↓［ｓｄ］、ｕ↓［ｓｑ］、ｉ↓［ｓｄ］、ｉ↓［ｓｑ］、ψ↓［ｓｄ］、ψ↓［ｓｑ］分别是定子电压、电流和磁链的ｄ、ｑ轴分量；ｕ↓［ｒｄ］、ｕ↓［ｒｑ］、ｉ↓［ｒｄ］、ｉ↓［ｒｑ］、ψ↓［ｒｄ］、ψ↓［ｒｑ］分节发电机输出有功和无功功率，双馈电机定子侧功率在同步坐标系下的表达式为：＊＊＊（８）将式（３）代入式（８），忽略定子电阻上的压降，可以导出转子电流的关系式为＊＊＊（９）所以定子侧的有功和无功功率是互相解耦的，功率控制器为：＊＊＊（１０）定子电压建立阶段向功率控制阶段转换时，由于无功功率控制器式（１０）中，由于－Ｕｓ／ω１Ｌｍ项的存在，可以保持转子电流参考值的连续性，避免冲击。别是转子电压、电流、磁链的ｄ、ｑ轴分量；Ｌｍ为互感，其中Ｌ↓［ｍ］＝１．５Ｌ↓［１２］＝１．５Ｌ↓［２１］；Ｌ↓［ｓ］为定子自感，其中Ｌ↓［ｓ...
【技术特征摘要】
双馈风电变流器控制方法，其特征在于采用电网电压定向矢量控制方法，(1)建立双馈电机数学模型定子采用发电机惯例，转子采用电动机惯例，双馈异步电机在同步坐标系下的数学模型为 <mrow><mfenced open='{' close=''> <mtable><mtr> <mtd><msub> <mi>u</mi> <mi>sd</mi></msub><mo>=</mo><msub> <mi>Dψ</mi> <mi>sd</mi></msub><mo>-</mo><msub> <mi>ω</mi> <mn>1</mn></msub><msub> <mi>ψ</mi> <mi>sq</mi></msub><mo>-</mo><msub> <mi>R</mi> <mi>s</mi></msub><msub> <mi>i</mi> <mi>sd</mi></msub> </mtd></mtr><mtr> <mtd><msub> <mi>u</mi> <mi>sq</mi></msub><mo>=</mo><msub> <mi>Dψ</mi> <mi>sq</mi></msub><mo>+</mo><msub> <mi>ω</mi> <mn>1</mn></msub><msub> <mi>ψ</mi> <mi>sd</mi></msub><mo>-</mo><msub> <mi>R</mi> <mi>s</mi></msub><msub> <mi>i</mi> <mi>sq</mi></msub> </mtd></mtr> </mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow> <mrow><mfenced open='{' close=''> <mtable><mtr> <mtd><msub> <mi>u</mi> <mi>rd</mi></msub><mo>=</mo><msub> <mi>Dψ</mi> <mi>rd</mi></msub><mo>-</mo><msub> <mi>ω</mi> <mn>2</mn></msub><msub> <mi>ψ</mi> <mi>rq</mi></msub><mo>+</mo><msub> <mi>R</mi> <mi>r</mi></msub><msub> <mi>i</mi> <mi>rd</mi></msub> </mtd></mtr><mtr> <mtd><msub> <mi>u</mi> <mi>rq</mi></msub><mo>=</mo><msub> <mi>Dψ</mi> <mi>rq</mi></msub><mo>+</mo><msub> <mi>ω</mi> <mn>2</mn></msub><msub> <mi>ψ</mi> <mi>rd</mi></msub><mo>+</mo><msub> <mi>R</mi> <mi>r</mi></msub><msub> <mi>i</mi> <mi>rq</mi></msub> </mtd></mtr> </mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow> <mrow><mfenced open='{' close=''> <mtable><mtr> <mtd><msub> <mi>ψ</mi> <mi>sd</mi></msub><mo>=</mo><mo>-</mo><msub> <mi>L</mi> <mi>s</mi></msub><msub> <mi>i</mi> <mi>sd</mi></msub><mo>+</mo><msub> <mi>L</mi> <mi>m</mi></msub><msub> <mi>i</mi> <mi>rd</mi></msub> </mtd></mtr><mtr> <mtd><msub> <mi>ψ</mi> <mi>sq</mi></msub><mo>=</mo><mo>-</mo><msub> <mi>L</mi> <mi>s</mi></msub><msub> <mi>i</mi> <mi>sq</mi></msub><mo>+</mo><msub> <mi>L</mi> <mi>m</mi></msub><msub> <mi>i</mi> <mi>rq</mi></msub> </mtd></mtr> </mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow> <mrow><mfenced open='{' close=''> <mtable><mtr> <mtd><msub> <mi>ψ</mi> <mi>rd</mi></msub><mo>=</mo><msub> <mi>L</mi> <mi>r</mi></msub><msub> <mi>i</mi> <mi>rd</mi></msub><mo>-</mo><msub> <mi>L</mi> <mi>m</mi></msub><msub> <mi>i</mi> <mi>sd</mi></msub> </mtd></mtr><mtr> <mtd><msub> <mi>ψ</mi> <mi>rq</mi></msub><mo>=</mo><msub> <mi>L</mi> <mi>r</mi></msub><msub> <mi>i</mi> <mi>rq</mi></msub><mo>-</mo><msub> <mi>L</mi> <mi>m</mi></msub><msub> <mi>i</mi> <mi>sq</mi></msub> </mtd></mtr> </mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>Tem＝1.5pLm(isqird isdirq) (5)usd、usq、isd、isq、ψsd、ψsq分别是定子电压、电流和磁链的d、q轴分量；urd、urq、ird、irq、ψrd、ψrq分别是转子电压、电流、磁链的d、q轴分量；Lm为互感，其中Lm＝1.5L12＝1.5L21；Ls为定子自感，其中Ls＝L1l+Lm；Lr为转子自感，其中Lr＝L2l+Lm；ω1、ω2分别为同步角速度和转差角速度；微分算子用D表示，双馈电机采用电网电压定向矢量控制时，由于功率变换器在转子一侧，需要把转子电流通过矢量坐标变换到同步坐标系中，因此，需要知道转子对于定子A相绕组的空间位置角；(2)双馈变流器并网控制双馈电机并网条件是定子电压和电网电压的幅值、频率及相位相等，这样才可以实现无冲击并网，这里将双馈变流器并网控制分为三个阶段电网电压鉴相阶段；定子电压建立阶段；双馈电机的并网阶段；其中(2.1)电网电压鉴相阶段采用软件三相锁相环的方法，锁相环一般由鉴相器、环路滤波器和振荡器构成，首先通过坐标变换将三相电压转换到d q坐标系下，为使d轴分量与电压矢量完全同相，设定q轴电压参考值vq_ref＝0，将q轴电压偏差值vq_err作为鉴相器输出的角度偏差；经过PI调节器输出得到频率，再经过一个积分环节得到角度值，当电网电压中只存在正序基波分量时，其d q坐标系下稳态值为直流量，通过控制q轴分量为零，可以实现相位频率锁定，当电网电压q轴分量恒定为零时，锁相环已经准确锁定了电网电压相位，由于锁相环内部采用了闭环结构，可以有效抑制电网轻微扰动对相位检测带来的干扰；因此，这种方法也适用于电网电压质量稍差的情况；(2.2)定子电压建立阶段在定子电压的建立阶段，双馈电机定子空载运行，励磁电流全部由转子电流提供，通过控制双馈电机转子电流进而间接控制定子电压，使其满足并网条件，将式(3)代入式(1)，考虑定子电流为零，整理得 <mrow><mfenced open='{' close=''> <mtable><mtr> <mtd><msub> <mi>i</mi> <mi>rd</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <mn>1</mn> <msub><mi>ω</mi><mn>1</mn> </msub></mfrac><msub> <mi>Di</mi> <mi>rq</mi></msub><mo>+</mo><mfrac> <mn>1</mn> <mrow><msub> <mi>ω</mi> <mn>1</mn></msub><msub> <mi>L</mi> <mi>m</mi></msub> </mrow></mfrac><msub> <mi>u</mi> <mi>sq</mi></msub> </mtd></mtr><mtr> <mtd><msub> <mi>i</mi> <mi>rq</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <mn>1</mn> <msub><mi>ω</mi><mn>1</mn> </msub></mfrac><msub> <mi>Di</mi> <mi>rd</mi></msub><mo>-</mo><mfrac> <mn>...
【专利技术属性】
技术研发人员：何秀成，周维来，孙敬华，裴景斌，孙业福，
申请(专利权)人：哈尔滨九洲电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]
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