[发明专利]一种基于SVG与DFIG的并网点电压控制方法及系统

权利要求书

1.一种基于SVG与DFIG的并网点电压控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取待控制并网点电压的风电场的仿真模型；其中，所述仿真模型包括等值风电场模型和SVG模型；所述等值风电场模型为待控制并网点电压的风电场的等值风电场模型；所述SVG模型为待控制并网点电压的风电场中SVG设备的仿真模型，用于检测并网点电压波动情况并控制吸收或者发出无功功率来稳定电压；

基于所述仿真模型检测并网点电压幅值，基于获得的并网点电压幅值实现并网点电压控制；其中，若并网点电压幅值在0.95～1.05pu内，则采用DFIG转子侧、SVG共同向风电场和电网连接系统发出或吸收无功功率，使得并网点电压稳定在1pu；若并网点电压幅值在0.9～0.95pu或1.05～1.1pu内，采用DFIG转子侧、DFIG定子侧和SVG共同向风电场和电网连接系统发出或吸收无功功率，使得并网点电压稳定在1pu；若并网点电压幅值在0.2～0.9pu或1.1～1.3pu内，则SVG协助DFIG完成高低电压穿越过程。

2.根据权利要求1所述的一种基于SVG与DFIG的并网点电压控制方法，其特征在于，所述等值风电场模型中DFIG网侧变流器和转子侧变流器均采用电网电压定向矢量控制策略；SVG模型采用PWM跟踪的直接电流控制策略。

3.根据权利要求2所述的一种基于SVG与DFIG的并网点电压控制方法，其特征在于，所述等值风电场模型中DFIG网侧变流器和转子侧变流器均采用电网电压定向矢量控制策略的步骤具体包括：

转子侧变流器控制策略中，转子电压控制表示为，

式中，U_s代表定子侧的电压值；L_s和L_r代表定子侧和转子侧的电感值；L_m代表定转子之间的互感值；k_p1和k_i1代表电流控制环比例和积分常数；i_rd^*和i_rq^*代表电流内环控制器的电流指令值；i_rd和i_rq代表电流内环控制器的电流实际值；σ代表漏磁系数；ω_s代表定子侧频率；ω_sr代表转差率；

定子、转子电流表示为，

转子电流的幅值表示为，

DFIG定子侧无功补偿电流表示为，

式中，P_s代表有功功率；L_s代表定子侧的电感值；L_m代表定转子之间的互感值；i_sd和i_sq代表定子电流的d轴和q轴分量；i_rd和i_rq代表转子电流的d轴和q轴分量；ω₁为电网角频率；I_rmax为转子电流的最大幅值；ω_r代表转子侧频率；

网侧变流器补偿的最大无功电流为，

式中，i_gmax代表网侧变流器最大电流；p_s代表有功功率；

在dq坐标系中网侧变流器采用电网电压定向矢量控制的数学模型为，

式中，u_gd和u_gq是网侧变流器交流侧电压dq轴的分量；i_gq和i_gd是网侧变流器交流侧电流dq轴的分量，正方向为电网流向变流器；R_g和L_g是网侧变流器电感和电阻；

采用线性的PI控制实现无静差跟踪控制，得到网侧变流器输出电压参考值为，

式中，k_p2和k_i2为电压控制环比例和积分常数；i_gd^*和i_gq^*为电流内环控制器的电流指令值；i_gd和i_gq为电流内环控制器的电流实际值；v_gd和v_gd为网侧电压在dq轴的分量；

网侧变流器控制的有功指令、无功指令分别为：

通过调节i_gq和i_gd，对网侧有功、无功进行独立控制。