[发明专利]一种永磁直驱风机电磁暂态仿真的启动方法

权利要求书

1.一种永磁直驱风机电磁暂态仿真的启动方法，所述方法包括：

根据永磁直驱风机的控制参数及永磁同步发电机的电气参数，获取永磁同步发电机的初始值，根据初始值对永磁同步发电机电磁暂态仿真模型的诺顿等值电流源进行初始化；

换流器采用开关函数平均值模型，对永磁直驱风机的换流器机侧和网侧的受控电压源和电流源、换流器直流侧电容和交流侧滤波器初始化；

根据换流器受控电压源初始化结果，确定控制系统内环积分初始值；

根据并网点及永磁同步发电机的功率和电压，确定控制系统外环积分初始值；

根据控制系统内环积分初始值和外环积分初始值，电气部分的初始值，确定电磁暂态仿真模型初始值，以电磁暂态仿真模型初始值，执行一个仿真时步的电磁暂态仿真计算，获取仿真计算结果；

针对计算结果中的永磁直驱风机的输出有功功率，对有功功率与控制系统给定的有功功率进行对比，获取差值，若差值小于预设阈值，则换流器切换为详细模型模式完成对永磁直驱风机电磁暂态仿真启动。

2.根据权利要求1所述的方法，所述永磁同步发电机的初始值，包括：永磁同步发电机的有功功率、无功功率、电压幅值和相角的初始值；

所述有功功率和电压幅值的初始值为控制系统给定量，无功功率、电压相角的初始值，根据永磁发电机有功功率和电压幅值，利用dq坐标下永磁同步发电机稳态下的电压方程和功率计算公式列写一元四次方程，按照有功功率校验确定一元四次方程合理解，根据有功功率对合理解中dq轴的电压和电流进行迭代修正，确定无功功率、电压相角。

3.根据权利要求1所述的方法，所述换流器开关函数平均值模型采用定平衡节点电压定向的方式，根据永磁同步发电机的初始值，求取机侧换流器交流侧的dq轴电流，根据机侧换流器交流侧的dq轴电流和机端电压确定受控电压源初始值，根据永磁同步发电机的有功功率和直流电压参考值确定受控电流源初始值；或

所述换流器开关函数平均值模型，采用定平衡节点电压定向的方式，根据潮流结果中并网点的功率和电压，确定网侧换流器交流侧的dq轴电流，根据并网点电压和网侧dq轴电流确定网侧换流器受控电压源初始值，根据潮流中并网点的有功功率和直流电压参考值确定受控电流源初始值。

4.根据权利要求1所述的方法，所述内环积分初始值包括：网侧换流器内环积分初始值和机侧换流器内环积分初始值。

5.根据权利要求4所述的方法，所述网侧换流器内环积分初始值的确定包括：

根据网侧换流器受控电压源初始值，确定网侧换流器控制输出的abc坐标下调制电压初始值，采用定电网电压定向，利用派克变换求取控制内环积分初始值。

6.根据权利要求4所述的方法，所述机侧换流器内环积分初始值的确定包括：根据机侧换流器受控电压源初始值，确定机侧换流器控制输出的abc坐标下调制电压初始值，采用定机侧电压定向，利用派克变换求取控制内环积分初始值。

7.根据权利要求1所述的方法，所述外环积分初始值包括：网侧换流器外环积分初始值和机侧换流器外环积分初始值。

8.根据权利要求7所述的方法，所述网侧换流器控制外环积分初始值的确定包括：

根据潮流中并网点的功率、电压，计算网侧换流器交流侧dq轴坐标下电流，确定网侧换流器控制外环积分初始值。

9.根据权利要求7所述的方法，所述机侧换流器控制外环积分初始值的确定包括：根据上述计算的永磁同步发电机的功率和电压，计算机侧换流器dq轴电流，确定机侧换流器控制外环积分初始值。

10.根据权利要求1所述的方法，所述执行一个仿真时步的电磁暂态仿真计算的过程中，电磁暂态仿真模型的电气部分和控制部分独立求解，直流电压源支撑保持至少0.1秒；

所述电气部分，根据电气量结果计算控制部分，控制系统中包括PWM调制中触发信号的计算。

11.根据权利要求1所述的方法，所述若差值大于预设阈值，再一次执行一个仿真时步的电磁暂态仿真计算；

所述仿真时步计算永磁直驱风机输出的有功功率，判断该有功功率与控制系统给定的有功功率的差值，当所述差值小于预设的阈值时，则切换到详细换流器模式。