[发明专利]一种双馈风电机组定子电压冗余信号的获取方法

权利要求书

1.一种双馈风电机组定子电压冗余信号的获取方法，其特征在于有以下步骤：

(1)电机工作时，通过双馈发电机定、转子绕组上的定、转子电流传感器测得定子电流信号I_{abc_s}和转子电流信号I_{abc_r}，发电机轴上的转速传感器测得转子的转速信号ω_r；

(2)将定子电流信号I_{abc_s}和转子电流信号I_{abc_r}变换到同步旋转坐标系下，获得同步旋转坐标系下的定子电流信号I_{dq_s}和转子电流信号I_{dq_r}；

(3)通过同步旋转坐标系下的定子电流信号I_{dq_s}、转子电流信号I_{dq_r}和转子的转速信号ω_r构造同步旋转坐标系下的定子电压观测信号 

(4)将同步旋转坐标系下的定子电压观测信号 逆变换到静止坐标轴系下，经过坐标变换得到的定子电压信号 作为冗余电压信号输出。

2.根据权利要求1所述的双馈风电机组定子电压冗余信号的获取方法，其特征在于：步骤(2)中所述的变换，是将定子电流信号I_{abc_s}和转子电流信号I_{abc_r}经3/2相坐标变换从静止坐标系变换到同步旋转坐标系下，其中，三相静止坐标轴系变换到同步旋转坐标dq轴系的变化矩阵为C_abc/dq：

式中θ为旋转坐标d轴与三相静止坐标轴系A轴之间的夹角，定子磁场旋转的同步电角速度ω_s和位置角θ之间的关系满足ω_s＝dθ/dt，其中t表示时间。

3.根据权利要求1所述的双馈风电机组定子电压冗余信号的获取方法，其特征在于：步骤(3)中所述的构造同步旋转坐标系，是将同步旋转坐标系下的定子电流信号I_{dq_s}、转子电流信号I_{dq_r}和转子的转速信号ω_r作为输入量，通过下式构造同步旋转坐标系下的定子电压观测信号 

式中：

U＝[U^*_sd U^*_sq U_rd U_rq]^T；X＝[I_sd I_sq I_rd I_rq]^T； 为X的微分量；

矩阵A又可以写成：

A＝A₀+A_sω_s+A_rω_r

式中，

其中，U^*_sd、U^*_sq分别为定子电压观测信号U^*_{dq_s}在同步旋转坐标系下的d、q轴分量；U_rd、U_rq分别为转子电压信号U_{dq_r}在同步旋转坐标系下的d、q轴分量；I_sd、I_sq分别为定子电流信号I_{dq_s}在同步旋转坐标系下的d、q轴分 量；I_rd、I_rq分别为转子电流信号I_{dq_r}在同步旋转坐标系下的d、q轴分量；R_s、R_r分别表示定、转子电阻，L_m表示电机激磁电感；L_s、L_r分别表示定、转子全电感，且L_s＝L_ls+L_m、L_r＝L_lr+L_m；L_ls、L_lr分别是双馈发电机定、转子漏感；ω_s为定子磁场旋转的同步电角速度；ω_r为发电机转子旋转电角速度。

4.根据权利要求1所述的双馈风电机组定子电压冗余信号的获取方法，其特征在于：步骤(4)中所述的逆变换，是将同步旋转坐标系下的定子电压观测信号 通过2/3相坐标逆变换，即C_abc/dq取逆，从同步旋转坐标系变换到三相静止坐标系下，即得到的定子电压冗余信号 。