[发明专利]一种双馈式风力发电机转子暂态电流的计算方法

说明书

本发明提供一种双馈式风力发电机转子暂态电流的计算方法，包括：在同步速旋转坐标系中，建立电网电压骤升时双馈异步发电机的暂态数学模型；根据暂态数学模型，计算电网电压骤升时的定、转子暂态电流方程；对于设定的电压骤升投入机制，计算定子磁链和转子开路时的定子磁链方程以及从定子侧感应的转子磁链方程；根据电网电压骤升时的定、转子暂态电流方程，以及，定子磁链和转子开路时的定子磁链方程、从定子侧感应的转子磁链方程，得到电网电压对称骤升后，由于定子侧电气量的骤变而感生出的转子暂态电流表达式。本发明计算过程简单、结果准确，为采用双馈异步发电机的电力系统保护整定工作提供可靠的数据基础。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体地，涉及一种双馈式风力发电机转子暂态电流的计算方法。

背景技术

在各类风力发电机组中，双馈异步发电机(Double Fed Induction Generator，DFIG)是目前兆瓦级风力发电机组的主流机型之一。由于双馈式风力发电机的发电机定子直接与电网相连，使得风电机组对电网故障非常敏感。当电网电压骤升故障时，由于磁链不突变，定子磁链中会出现直流分量及负序分量(不对称故障时才会产生)，它们相对高速旋转的转子会产生一个很大的转差率，所以在转子电路中感应出较大的暂态电流，引起转子侧冲击电流升高，容易导致转子侧变流器损坏威胁转子侧变流器的安全。

目前，针对双馈风机在电网电压骤升情况下暂态过程分析多集中于机端电压发生三相对称骤升时，定子暂态电流和转子电压。对于三相电压骤升后，直接引起转子侧变流器损坏的转子暂态电流的分析则较少。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种双馈式风力发电机转子暂态电流的计算方法，为采用双馈式风力发电机的电力系统保护整定工作提供可靠的数据基础。

为了实现上述目的，本发明提供一种双馈式风力发电机转子暂态电流的计算方法，包括：

步骤1，在同步速旋转坐标系中，建立电网电压骤升时双馈异步发电机的暂态数学模型，包括如下定、转子电压方程和定、转子磁链方程：

其中，us、ur分别为定、转子电压矢量；Rs、Rr分别为定、转子电阻；is、ir分别为定、转子电流矢量；ψs、ψr分别为定、转子磁链矢量；ωr为转子角速度；Lsσ、Lrσ分别为定、转子漏感，Lm为定、转子互感，t为时间；

步骤2，根据所述暂态数学模型，计算电网电压骤升时的定、转子暂态电流方程：