[发明专利]一种双馈风力发电机的变流器控制方法

摘要

本发明涉及一种双馈风力发电机的变流器控制方法，所述变流器为双馈变流器，所述双馈变流器包括与发电机转子连接的转子侧变流器和与电网连接的网侧变流器，网侧变流器通过电网电压定向矢量控制，转子侧变流器通过定子磁场定向矢量控制，解决了现有方法无法实现对交流励磁发电机进行有功功率和无功功率的快速、解耦控制，且控制方式较复杂的问题。

主权项

一种双馈风力发电机的变流器控制方法，所述变流器为双馈变流器，所述双馈变流器包括与发电机转子连接的转子侧变流器和与电网连接的网侧变流器，其特征在于，网侧变流器通过电网电压定向矢量控制，转子侧变流器通过定子磁场定向矢量控制，包括如下步骤：(1)建立按定子磁链定向的两相同步旋转M‑T坐标系，即：将旋转d‑q坐标系中的d轴沿着定子总磁链Ψ1的方向，作为所述M‑T坐标系的M轴；q轴逆时针转90度，作为所述M‑T坐标系的T轴；(2)根据现有的交流励磁双馈发电机在旋转d‑q坐标系下的双馈电机的数学模型和步骤(1)中的M‑T坐标系，得到M‑T坐标系下的交流励磁双馈发电机的数学模型；(3)根据步骤(2)的数学模型得到定子磁链和电磁转矩，实现对转子侧变流器的控制，即： ψ 1 = u m ω 1 , T e = 3 2 n p l m l 1 ψ 1 i T 2 , 其中，Te表示电磁转矩，Ψ1表示定子总磁链，iT2表示转子励磁电流T轴分量，um为相电压幅值，ω1为定子磁场同步转速，np为电机极对数，lm表示互感，l1表示定子侧的电感；(4)根据步骤(2)的数学模型，得到网侧变流器对于电网的有功功率和无功功率分别为： p = 3 2 ( u q i q + u d i d ) = 3 2 u m i d q = 3 2 ( u q i d - u d i q ) = - 3 2 u m i q 其中，p为有功功率，q为无功功率，id表示电流矢量在d轴的分量，iq表示电流矢量在q轴的分量，um为相电压幅值，ud表示电压矢量在d轴的分量，uq表示电压矢量在q轴的分量；p＞0表示变流器工作于整流状态，从电网吸收能量；p＜0表示变流器工作于能 量回馈的逆变状态，这时能量从直流侧返回交流电网；q＞0表示变流器相对于电网呈感性，吸取滞后无功电流；q＜0表示变流器相对于电网呈容性，吸收超前无功电流。