[发明专利]一种缓存风能的双馈风机低电压穿越和无功支撑控制方法

权利要求书

1.一种缓存风能的双馈风机低电压穿越和无功支撑控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在正常工况下采用以最优风能捕获为控制目标的最佳风能捕获控制方法对双馈风机系统进行控制；

2)当监测到电网事故后，将转子侧变流器的控制回路中原先由根据转子转速实测值ω_r与其参考值ω_r.ref之差的比例积分值给出的电磁力矩参考值T_e.ref切换为直接按表达式给出，其中，U_s为公共联结点电压有效值，U_s.rated为公共联结点电压额定值，K_t.opt为最优增益模态值，τ为力矩控制因子，0≤τ≤1；在整个故障过程中，不断开变流器与转子电路其它部分的电气连接；

在整个低电压穿越过程中，无功控制器持续工作；所述无功控制器包括转子侧变流器控制器和电网侧变流器控制器，按级联反馈式连接，其中，转子侧变流器控制器采用公共联结点电压U_s及其参考值U_s.ref之差的比例积分值作为转子侧无功参考值Q_s.rdf，最终无功功率通过定子侧发出，Q_s.ref不能超过定子侧变流器额定容量；Q_s.ref与定子侧实际发出无功Q_s之差作为电网侧变流器控制器无功参考值Q_g.ref,Q_g.ref不能超过电网侧变流器额定容量；

3)当达到GB/T 19963-2011规定的最小留网时间，且故障清除电压恢复或转子转速超过最大转速时，将转子侧变流器的控制回路中的电磁力矩参考值T_e.ref切换回由根据转子转速实测值ω_r与其参考值ω_r.ref之差的比例积分值给出，恢复采用最佳风能捕获控制方法对双馈风机系统进行控制。

2.根据权利要求1所述的缓存风能的双馈风机低电压穿越和无功支撑控制方法，其特征在于，所述K_t.opt按以下公式计算：

Kt.opt=12·ρair·πR5·Cp.optλopt3]]>

其中，ρ_air为空气密度，R为风力机叶片半径，C_p为能效系数，λ为叶尖速比，下标opt表示风机处于最优风能捕获状态。

3.根据权利要求1所述的缓存风能的双馈风机低电压穿越和无功支撑控制方法，其特征在于，将电网故障发生后的暂态电压跌落过程称为电压跌落段，将故障未清除前残压相对稳定的阶段称为电压稳定段，将故障清除、电压逐渐恢复正常的过程称为电压恢复段，力矩控制因子τ按电压跌落段、电压稳定段2个不同阶段分别取值；在电压恢复段通过临时调小电磁力矩的最大允许值T_e.max和T_e.min的绝对值以避免恢复过程过电流，逐步将多余的转子惯性能转化为电能，安全恢复能量平衡。