[发明专利]一种风电机组侧有源次同步振荡抑制装置及其方法

权利要求书

1.一种风电机组侧有源次同步振荡抑制方法，其特征在于，其方法步骤包括：

（1）采集风电机组箱变低压侧电网电压e_abc、三相逆变器的输出电流i_1abc、直流电压U_dc，按照现有矢量控制方法，经锁相环和坐标变换得到电网电压基准角度θ_e，经过直流电压控制器和d轴电流控制器、q轴电流控制器，得到基波控制电压d轴分量e_cd1、q轴分量e_cq1；

（2）采集风电机组箱变低压侧入网电流i_wabc，坐标变换得到同步坐标d轴表示值i_wd、q轴表示值i_wq，再经过带通滤波器分离直流分量和高频分量，得到次同步d轴振荡电流i_ssrd、q轴振荡电流i_ssrq；

（3）将次同步d轴振荡电流i_ssrd、q轴振荡电流i_ssrq经移相变换和比例调节，得到次同步控制电压d轴分量e_cssrd、q轴分量e_cssrq；

所述步骤（3）的具体方法为：将同步旋转坐标系下的次同步d轴振荡电流i_ssrd、q轴振荡电流i_ssrq经坐标旋转转换为次同步频率坐标下的次同步d轴频率电流i_ssrdx、q轴频率电流i_ssrqx，其中坐标旋转角度由次同步锁相环得到，令i_ssrqx作为PI控制器输入并控制为0，则PI控制器输出即为次同步振荡电角速度ω_ssr，积分输出即表征次同步振荡信息的角度θ_issr；次同步频率坐标下的次同步d轴频率电流i_ssrdx、q轴频率电流i_ssrqx反变换回到同步旋转坐标系下得到次同步d轴旋转电流i_ssrd1、q轴旋转电流i_ssrq1，反变换使用的角度为θ_issr移相补偿角度θ_com后的值，θ_com值用以补偿控制系统时延和滤波滞后；次同步d轴旋转电流i_ssrd1、q轴旋转电流i_ssrq1经比例调节器的比例调节得到次同步控制电压d轴分量e_cssrd、q轴分量e_cssrq；

（4）将基波控制电压d轴分量e_cd1、q轴分量e_cq1和次同步控制电压d轴分量e_cssrd、q轴分量e_cssrq合成得到合成控制矢量，该合成控制矢量经空间矢量脉宽调制最后得到逆变器开关控制信号，作用于逆变器形成闭环控制，得到次同步振荡阻尼效果。

2.根据权利要求1所述的一种风电机组侧有源次同步振荡抑制方法，其特征在于，所述步骤（2）中带通滤波器基于d轴、q轴同步旋转坐标系，所述带通滤波器包括低通滤波和高通滤波组成。

3.一种风电机组侧有源次同步振荡抑制装置，其特征在于，包括与风电机组输出端相连接的三相全控逆变器，所述风电机组输出端连接风电机组箱变低压侧输入端，所述三相全控逆变器与风电机组箱变低压侧输入端相并联连接；

其还包括一控制器，用于采集风电机组箱变低压侧电网电压和风电机组低压侧入网电流，监测机组运行状态，提取风电机组次同步振荡信息，同时采集三相全控逆变器的输出电流和直流电压作为控制反馈；

所述控制器的控制方式采用矢量控制和权利要求1或2所述的次同步振荡抑制方法控制。

4.根据权利要求3所述的一种风电机组侧有源次同步振荡抑制装置，其特征在于，所述风电机组包括风力发电机以及与风力发电机连接的变流器。

5.根据权利要求3所述的一种风电机组侧有源次同步振荡抑制装置，其特征在于，所述的三相全控逆变器采用绝缘栅双极型晶体管，所述的绝缘栅双极型晶体管输出采用纯电感滤波器输出，所述的电感滤波器的电感取值为风电机组输出滤波电感的1~3倍。