[发明专利]一种DFIG机侧变流器电压源型控制方法

摘要

本发明公开了一种DFIG机侧变流器电压源型控制方法，利用定子电压参考相位角θs完成定子三相电压Usabc、定子三相电流Isabc和转子三相电流Irabc进行坐标变换，再通过相应的控制算法得到转子电压d轴平均分量UrdPI和q轴平均分量UrqPI，然后利用UrdPI和UrqPI计算获得转子电压d轴调制信号Vrd和q轴调制信号Vrq，最后基于Vrd和Vrq通过SVPWM算法得到PWM开关量信号对DFIG变流器进行控制。其应用时，可使双馈风力发电机组具备类似于同步发电机的输出特性，实现对双馈风力发电机组输出电压幅值/无功功率和频率/有功功率的控制，为其接入电网提供电压幅值和频率支撑，可适用于孤立电网、分布式发电系统和与主网联系薄弱的末端电网中双馈风力发电机组的运行控制。

主权项

1.一种DFIG机侧变流器电压源型控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、通过电压互感器和电流互感器采集DIFG定子三相电压Usabc，定子三相电流Isabc和转子三相电流Irabc，此外，利用位置编码器检测DFIG转子转速ωr以及转子位置角θr；S2、给定初始定子电压参考相位角θs对定子三相电压Usabc进行坐标变换，得到同步速旋转坐标系下定子电压d轴分量Usd和q轴分量Usq，对定子三相电流Isabc进行坐标变换，得到同步速旋转坐标系下定子电流d轴分量Isd和q轴分量Isq，利用定子电压参考相位角θs减去转子位置角θr得到转差角θslip，进而通过转差角θslip对转子三相电流Irabc进行坐标变换，获取同步速旋转坐标系下转子电流d轴分量Ird和q轴分量Irq；S3、利用定子电压d轴分量Usd和q轴分量Usq以及定子电流d轴分量Isd和q轴分量Isq计算获取DFIG定子输出有功功率Ps、无功功率Qs以及定子电压相峰值E，结合下垂控制，得到DFIG给定运行频率ωsref和给定运行电压Eref，并对给定运行频率ωsref进行积分，得到闭环的DFIG定子电压参考相位角θs来反馈作用于步骤S2；S4、采用q轴电压定向控制策略，根据DFIG定子磁链方程得到转子电流q轴分量Irq的参考值Irqref；S5、通过对给定运行电压Eref和定子电压相峰值E做差得到定子电压误差，将该误差通过PI控制得到转子电流d轴分量Ird的参考值Irdref；S6、将转子电流d轴分量参考值Irdref和q轴分量参考值Irqref分别与转子电流d轴分量Ird和q轴分量Irq做差得到转子电流d、q轴误差，将d、q轴误差分别通过PI控制得到转子电压d轴平均分量UrdPI和q轴平均分量UrqPI；S7、根据定子电流d轴分量Isd、转子电流d轴分量Ird、q轴分量Irq和磁链方程计算得到转子电压d轴补偿量ΔUrd和q轴补偿量ΔUrq；S8、令UrdPI+ΔUrd得到转子电压d轴调制信号Vrd，令UrqPI+ΔUrq得到转子电压q轴调制信号Vrq，基于Vrd和Vrq，通过SVPWM算法得到共计六路的一组PWM开关量信号对DFIG三相六桥臂转子变流器进行控制。