[发明专利]一种双馈风机高电压穿越控制方法

权利要求书

1.一种双馈风机DFIG高电压穿越控制方法，其特征在于，将功率前馈补偿和无功电流支撑相结合，维持直流母线电压的恒定，实现无功电流对电网电压恢复的支撑，提高DFIG高电压穿越能力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、建立DFIG数学模型，以数学模型为基础，构造DFIG矢量形式的等效电路，搭建风机系统仿真模型；

S2、搭建DFIG转子侧变流器的控制模型，在此基础上加入功率外环的前馈补偿量，以减小转子电压并抑制直流母线电压；

S3、搭建DFIG网侧变流器的控制模型，当电网电压骤升时，经过PI调节器后得到无功电流给定值；

S4、运行模型，在保证直流母线不越限的同时，为电网提供无功电流支撑。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

搭建所述矢量形式的等效电路模型之前，在HVRT暂态分析基础之上，建立DFIG的数学模型表达式，包括：

式中：R_s为定子电阻；R_r为转子绕组；U_s为定子端电压矢量；U_r为转子端电压矢量；I_s为定子电流矢量；I_r为转子电流矢量；ψ_s、ψ_r为定、转子磁链矢量；L_s、L_r、L_m分别为定子自感、转子自感以及定转子间互感；ω₁为同步角速度，ω_*为转差角速度。p表示微分算子。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

转子侧变流器RSC采用功率外环和电流内环串级控制，控制的输出量是转子电压的PWM控制信号，稳态时定、转子电流表示关系为：

其中，i_sd,i_sq,i_rd,i_rq为定子、转子电流d,q轴分量。L_s,L_m分别为定子自感、定转子间互感，ψ_s为定子磁链矢量；

将上式代入定子功率表达式可得稳态时定子有功、无功功率P_s和Q_s分别为：

其中，P_s和Q_s分别为稳态时定子有功、无功功率，i_sd,i_sq,i_rd,i_rq为定子、转子电流d,q轴分量，u_sd和u_sq为定子电压d，q轴分量，L_s,L_m分别为定子自感、定转子间互感，ψ_sd为定子磁链矢量d轴分量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中：

电网电压骤升时，由于ψ_s，u_sd的变化，P_s、Q_s分别增加了ΔP_s、ΔQ_s：

在电压骤升期间，将这ΔP_s、ΔQ_s两项作为RSC控制中心功率外环的前馈补偿分量，以此避免定子侧功率的注入导致引发转子电压过高并导致转子侧逆变器向直流侧电容充电，造成风机脱网。