[发明专利]基于状态反馈线性化的DFIG网侧变换器低电压穿越控制方法

摘要

本发明公开了一种基于状态反馈线性化的DFIG网侧变换器低电压穿越控制方法，提出一种双馈风电机组在电压跌落下，用于保护风电系统及其机组的控制策略，解决投入电压跌落后后转子侧出现过电流和直流母线过电压的问题；根据仿真和实验结果，该方法有以下优点：可以有效抑制暂态过程中的故障分量，在一定电网电压的跌落下抑制了转子侧电流的波动，能够保持直流母线电压的基本稳定，且具有良好的控制性能，保证了风电并网系统的稳定性。

主权项

1.一种基于状态反馈线性化的DFIG网侧变换器低电压穿越控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：S1、GSC数学模型转化坐标系：对于转化到dq0同步坐标系下的GSC数学模型，将同步旋转坐标系的d轴定向于电网电压向量Us上，采用波动较小的直流母线电压Udc和直流母线电流idcr计算转子侧变换器输出的有功功率Pr，即：Pr＝Udcidcr整理得到GSC的数学模型：其中，ugd、ugq分别为GSC并网点电压的dq轴分量；igd、igq分别为交流侧电流的dq轴分量；C为直流母线电容；Lg、Rg分别为每相进线电抗器的电感和线路的等效电阻；Udc为变换器的直流侧电压；ucd、ucq分别为交流侧电压的dq轴分量；ω1为同步旋转角速度；Pg、Pr分别为网侧和转子侧变换器输出的有功功率；S2、确定目标，构建输出方程：根据仿射型m入m出系统，y_i＝h_i(x)；设反馈输入u和新参考输入v的函数关系：选取状态变量x＝[x1x2]T＝[igdigq]T，输入变量u＝[u1u2]T＝[ugdugq]T，以机组在低电压故障时的控制目标为参考，构建输出方程：式中，状态变量U是流形N＝Rⁿ上一开集；u为输入变量；向量函数f，g_i∈Rⁿ，定义在U上；m维输入向量函数u∈J，J是允许控制集，输出向量函数h(x)∈Y，Y是p维的实值函数组成的线性空间；α_i(x)，β_ij(x)都是定义在Rⁿ一开集上的标量光滑函数；v＝[v₁...v_m]^T是新参考输入，并设u与v同维；S3、坐标变换：定义在x0领域的坐标变换函数集：选择，将原系统转化为Brunovsky的标准形：得到新控制量v和原控制量u的关系为：式中：其中，为坐标变换函数集；S4、控制律表达式：求得线性化反馈u为：