[发明专利]一种内反馈发电机并网发电系统的控制方法

说明书

一种内反馈发电机并网发电系统的控制方法，包括：根据转子绕组在两相同步坐标系下的实际电流和转子绕组在两相同步坐标系下的参考电流，确定转子绕组的第一d轴参考电压和第一q轴参考电压；引入第一前馈控制变量，得到转子绕组的第二d轴参考电压和第二q轴参考电压；根据第二d轴参考电压和第二q轴参考电压生成相应的逆变器控制信号，以通过控制内反馈发电机的转子侧逆变器来控制内反馈发电机的转子绕组的有功电流分量和无功电流分量，进而间接实现对内反馈发电机的定子侧主绕组的输出有功功率和输出无功功率的控制。

技术领域

本发明涉及并网发电技术领域，具体地说，涉及一种内反馈发电机并网发电系统的控制方法。

背景技术

风能是一种清洁而稳定的新能源，风电也成为近年来世界上增长最快的能源之一。采用双馈发电机发电是目前并网型变速恒频风力发电的主流方式之一。

如图1所示，对于现有的基于双反馈发电机的并网型变速恒频风力发电系统而言，其电气部分主要由低压双馈发电机101、配套的低压双馈变流器102以及升压并网变压器103组成。该系统的变速恒频控制是由双馈发电机101转子侧的低压双馈变流器102实现的，流经低压双馈变流器102的有功功率只是双馈发电机101的转差功率，这样使得低压双馈变流器102的容量以及控制难度大幅降低。但是，该系统由于发电机定子和双馈变流器102都按低压设计，因此连接高压电网的升压并网变压器103也就是必不可少的。而由于并网变压器103通常需要安放在风机塔筒附近的地面，因此这样也就不仅增加了在风场的地面安放占地需求，还增加了整个风力发电系统的成本。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种内反馈发电机并网发电系统的控制方法，所述控制方法包括：

步骤一、获取内反馈发电机的转子绕组在三相静止坐标系的实际电流，根据所述转子绕组在三相静止坐标系的实际电流对应得到所述转子绕组在两相同步坐标系下的实际电流；

步骤二、根据所述转子绕组在两相同步坐标系下的实际电流和转子绕组在两相同步坐标系下的参考电流，确定转子绕组的第一d轴参考电压u′_dr和第一q轴参考电压u_q′_r；

步骤三、根据所述第一d轴参考电压和第一q轴参考电压，引入第一前馈控制变量，得到转子绕组的第二d轴参考电压u_dr和第二q轴参考电压u_qr；

步骤四、根据所述第二d轴参考电压u_dr和第二q轴参考电压u_qr生成相应的逆变器控制信号，以通过控制所述内反馈发电机的转子侧逆变器来控制所述内反馈发电机的转子绕组的有功电流分量和无功电流分量，进而间接实现对所述内反馈发电机的定子侧主绕组的输出有功功率和输出无功功率的控制。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤一中

获取转子相位θ_r和磁通角度θ_s；

基于转子相位θ_r和磁通角度θ_s的差值，根据所述转子绕组在三相静止坐标系的实际电流对应得到所述转子绕组在两相同步坐标系下的实际电流。

根据本发明的一个实施例，确定所述第一d轴参考电压的步骤包括：

计算转子绕组的d轴参考电流与d轴实际电流的差值，得到第一电流差值；

利用第一预设PI调节器根据所述第一电流差值得到第一d轴参考电压u′_dr。

根据本发明的一个实施例，确定所述第一q轴参考电压的步骤包括：

计算转子绕组的q轴参考电流与q轴实际电流的差值，得到第二电流差值；