[发明专利]一种基于电磁暂态算法的双馈型风力发电机组低电压穿越控制方法

权利要求书

1.一种基于电磁暂态算法的双馈型风力发电机组低电压穿越控制方法，所述双馈型风力发电机组包括：直流环节、转子侧变流器、双馈电机、电网和处理器模块；其特征是所述控制方法按如下过程进行：

步骤一，当电网电压发生跌落故障时分别检测双馈电机的定子三相电压u_s、定子三相电流i_s及转子三相电流i_r传递给所述处理器模块进行处理；

步骤二，稳态磁链的计算；

步骤a、所述处理器模块根据所接收到的定子三相电压u_s按式(1)进行旋转坐标系的坐标变换，获得同步旋转坐标系下的定子电压u_sdq：

u_sdq=R(θ_s)u_s         (1)

式(1)中R(θ_s)的表达式为：

式(2)中θ_s为同步旋转坐标系与静止坐标系之间夹角；

步骤b、通过二阶陷波器滤除所述定子电压u_sdq中的电压负序分量u_s^-获得电压正序分量u_s⁺，再按式(3)获得电压负序分量u_s^-：

u_s^-=u_s-u_s⁺             (3)

步骤c、按式(4)进行稳态磁链的计算，分别获得t时刻稳态正序磁链分量ψ_s⁺和稳态负序磁链分量ψ_s^-：

ψs+=us+jωs·ejωstψs-=us--jωs·e-juωst---(4)]]>

式(4)中j表示积分运算中相位滞后90°，e为自然指数，ω_s^t表示正序磁链分量ψ_s⁺和稳态负序磁链分量ψ_s^-旋转角度；

步骤三，按照双馈电机的磁链模型表达式(5)计算获得双馈电机总磁链ψ_s：

ψ_s=L_si_s+L_mi_r        (5)

式(5)中L_s表示双馈电机的定子电感，L_m表示双馈电机的互感；

步骤四，按式(6)获得直流磁链分量ψ_s⁰：

ψ_s⁰=ψ_s-ψ_s⁺-ψ_s^-      (6)

步骤五，暂态补偿电流的计算及合成；

按式(7)得出基于直流磁链分量ψ_s⁰的暂态补偿电流分量i_rn1：

i_rn1=-k_dψ_s⁰∠θ        (7)

式(7)中，k_d为可调节的补偿系数，θ为暂态补偿电流的偏转角度，取值范围为：0°<θ<90°；

按式(8)计算获得基于负序磁链分量ψ_s^-的暂态补偿电流分量i_rn2：

i_rn2=-k_dψ_s^-∠θ       (8)

按式(9)合成暂态补偿电流i_rn：

i_rn=i_rn1+i_rn2      (9)

步骤六，按式(10)获得双馈电机的转子电流差值Δi，

Δi=i_rn+i_rf-i_r      (10)

式(10)中：i_rf为给定的转子电流参考值；

步骤七，将所述转子电流差值Δi作为处理器模块中PI调节器的输入量，并通过处理器模块中的SPWM调制模块获得控制信号u_rabc^*，所述处理器模块将控制信号u_rabc^*输出到转子侧变流器控制端用于对转子侧变流器的控制，从而实现在电网电压跌落故障时对双馈型风力发电机组的控制。