[发明专利]双馈型风电机组通用故障穿越控制器建模方法

说明书

双馈型风电机组通用故障穿越控制器建模方法，属于电力系统仿真建模技术领域。本发明为了解决传统双馈型风电机组的控制器建模方法无法适应多样化动态响应特性的模拟问题。本发明所述的双馈型风电机组通用故障穿越控制器建模方法，通过对风电机组转子侧变换器控制器和网侧变换器控制器，在对称和不对称故障情况下，正序有功电流和无功电流参考值的灵活计算和设置，实现了对实际机组多样化动态响应特性的模拟和跟踪。适用于双馈型风电机组通用故障穿越控制。

技术领域

本发明涉及一种双馈型风电机组的通用故障穿越控制器建模方法，属于电力系统仿真建模技术领域。

背景技术

目前，双馈型风电机组的通用故障穿越控制存在以下问题：

一方面，双馈型风电机组在故障穿越情况下的建模研究多针对某一机组和特定工况，无法满足国内风电场多个厂家、多种型号，多样工况的模拟需求。

另一方面，模型的验证多采用仿真结果或小型样机，与实际在运机组动态特性的吻合度有待验证。

发明内容

本发明为了解决传统双馈型风电机组的控制器建模方法无法适应多样化动态响应特性的模拟问题，提出了双馈型风电机组通用故障穿越控制器建模方法。

双馈型风电机组通用故障穿越控制器建模方法，所述方法包括以下步骤：

在对称和不对称故障情况下，转子侧变换器的控制器电流指令通用赋值方式如式(1)所示：

式中，为有功电流的控制器指令值，为无功电流的控制器指令值，u_s为电网电压，I_n为额定电流，i_{rd_normal}为故障前有功电流，I_max为最大电流，分别为转子侧负序有功电流和无功电流的指令值，分别为转子侧正序有功电流和无功电流电流，分别为定子侧负序电压的d、q轴分量，分别为定子侧正序电压的d、q轴分量，ω₁为电网同步角速度，L_m为双馈风机励磁电感，k₁、k₂、k₃为转子侧变换器控制目标自适应参数；

建立双馈型风电机组模型，按照式(1)设置转子侧变换器控制器的指令；通过调节k₁，k₂，k₃实现故障穿越控制的多样化控制目标，进而实现对实际机组多样化动态特性的模拟。

进一步地，转子侧变换器控制目标自适应参数k₁∈[-2,0]，k₂∈[0,1]，k₃∈[0,2]。

进一步地，所述的双馈型风电机组通用故障穿越控制器建模方法，还包括以下步骤：

在对称和不对称故障情况下，网侧变换器的控制器电流指令通用赋值方式，如式(2)所示：

式中，分别为网侧正序有功电流和无功电流的指令值，分别为定子侧负序有功电流和无功电流，分别为定子正序电压的d、q轴分量，分别定子负序电压的d、q轴分量，P_ssin2、P_scos2分别为定子有功功率的二倍频波动量，P_g0为网侧有功功率的基波分量，分别为网侧负序有功电流和无功电流的指令值，分别为网侧正序有功电流和无功电流，分别为转子侧正序有功电流和无功电流，分别为转子侧负序有功电流和无功电流，L_s为定子电感，k₄、k₅、k₆为网侧控制目标自适应参数；