[发明专利]一种确定含双馈感应发电机三相短路电流的磁链解析方法

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电系统技术领域，尤其涉及一种确定含双馈感应发电机三相短路电流的磁链解析方法。

背景技术

风力发电作为目前最具商业化发展前景的新能源技术，在全球以每年超过30%的速度增长并成为发展最快的清洁能源。风能资源的大力开发推动了风力机的迅速发展，双馈感应发电机（DFIG）便是现阶段风力发电中运用较为广泛的一种风力机型，它具有效率高、变流器容量小、功率解耦控制等诸多优点，但另一方面并网型双馈风电机组在并网电压突降时所表现出来的暂态特性相当复杂，这就对含有高渗透率分布式风电机组的配电网保护提出了挑战。

当风电场大规模的接入系统后，变压器、线路阻抗器以及断路器等电气设备的动、热稳定性校验主要依靠系统的短路电流计算，其中一个重要问题是需要了解风电场在故障过程中的短路电流特性，包括最大冲击电流的幅值、故障稳态周期分量的幅值、暂态分量衰减时间常数等，因此研究DFIG短路电流解析式很重要。

目前研究DFIG短路电流解析式的方法主要有频域计算和物理过程分析两种方法，由于定转子频率不同，无法在三相定子坐标轴（静止坐标轴）中去描述。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种确定含双馈感应发电机三相短路电流的磁链解析方法，利用等效电路分析定、转子磁链之间的关系，使得双馈感应发电机三相短路电流表达式推导过程更为简便。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种确定含双馈感应发电机三相短路电流的磁链解析方法，包括如下步骤：

步骤一：将双馈感应发电机定子磁链强制分量归算至定子侧、定子磁链直流分量归算至转子侧形成静态等值电路，从而推出转子磁链反向旋转暂态周期分量与定子磁链直流分量的衰减时间常数T_s，以及转子磁链直流分量衰减时间常数T_r；

步骤二：利用静态等值电路，建立定、转子电流及磁链之间的关系，推导出电网三相短路时双馈感应发电机定子短路电流解析式的；

步骤三：分析定子与转子磁链相关系数之间的关系，验证定子坐标下定、转子磁链衰减直流分量的相关系数可以用转子坐标下定、转子磁链衰减直流分量的相关系数代替。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤一的具体步骤为：

将转子等效电路按频率归算至定子侧，对于定子磁链直流分量，将定子侧电量按频率归算至转子侧，可得定子磁链直流分量归算至转子坐标的等值电路，从定子侧等效阻抗可求得转子磁链反向旋转暂态周期分量与定子磁链直流分量的衰减时间常数T_s：