[发明专利]一种双馈风力发电机组接入直流微电网的控制方法

权利要求书

1.一种双馈风力发电机组接入直流微电网的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、构建改进的直流并网拓扑结构；

步骤2、针对步骤1构建的改进直流并网拓扑结构，对转子侧变流器采用改进的定子磁链定向控制；

步骤3、针对步骤1构建的改进直流并网拓扑结构，对定子侧变流器采用改进的气隙电势定向控制；

步骤4、利用有功功率的前馈补偿控制方法，对由电压波动引起的有功功率下降进行补偿。

2.根据权利要求1所述的双馈风力发电机组接入直流微电网的控制方法，其特征在于，步骤1中构建改进的直流并网拓扑结构，改进点为：

机组转子侧通过全控整流桥与直流并网点母线直接相连，定子侧用全控整流桥与直流并网点母线直接相连，或者定子侧用二极管不可控整流桥与直流并网点母线直接相连。

3.根据权利要求1所述的双馈风力发电机组接入直流微电网的控制方法，其特征在于，步骤2中对转子侧变流器采用改进的定子磁链定向控制，具体为：

假设定、转子绕组均采用电动机惯例，电流流入为正，通过Park变换得同步旋转dq坐标系下的DFIG数学模型，电压方程如下：

式中：u_sd、u_sq为定子电压d、q轴分量；i_sd、i_sq为定子电流d、q轴分量；Ψ_sd、Ψ_sq为定子磁链d、q轴分量；ω₁为基准角频率；u_rd、u_rq为转子电压d、q轴分量；i_rd、i_rq为转子电流d、q轴分量；Ψ_rd、Ψ_rq为转子磁链d、q轴分量；ω_r为转子角频率；e_md、e_mq为气隙电势d、q轴分量；Ψ_md、Ψ_mq为气隙磁链d、q轴分量；R_r、R_s为定、转子绕组电阻；p为微分算子；

磁链方程为：

式中：L_m为定转子绕组间互感；L_s为定子绕组自感；L_r为转子绕组自感；i_msd、i_msq为定子励磁电流d、q轴分量；i_md、i_mq为气隙励磁电流d、q轴分量；

RSC采用改进的SFO控制方法，将定子磁链定向在同步旋转的d轴方向，在实现改进SFO控制的过程中，计及i_msd、i_msq的动态分量，DFIG定子磁链定向条件为：

令Us为定子电压幅值，由式(2)中定子磁链方程和式(3)可得转子电流d、q轴分量参考值i^*_rd、i^*_rq，如下所示：

将式(2)中定子磁链方程代入式(1)可得i_msd、i_msq的动态分量，如下所示：

将式(2)中转子磁链方程及式(5)代入式(1)中的转子电压方程，并引入比例积分运算，可得计及i_msd、i_msq动态分量的转子电压参考方程，如下所示：

式中：参数(k_p1、k_i1)、(k_p2、k_i2)分别为PI调节器比例积分系数；w_s为转差角频率；s为拉氏算子。