[发明专利]一种直驱永磁风电机组的建模与仿真方法和装置

权利要求书

1.一种直驱永磁风电机组的建模与仿真方法，其特征在于，包括：

构建直驱永磁风电机组的风电机组模型；

根据所述风电机组模型对并入电网的直驱永磁风电机组进行仿真；其中，所述构建直驱永磁风电机组的风电机组模型的方法包括：

根据风速、桨距角、风力机转速和风力机机械转矩之间关系，模拟直驱永磁风电机组的风力机吸收风功率过程，构建直驱永磁风电机组的风力机模型，根据所述风力机模型计算风力机机械转矩；

根据风力机转速、发电机转速、所述风力机机械转矩以及发电机电磁转矩之间的关系，模拟所述直驱永磁风电机组的风力机机械转矩和发电机电磁转矩的能量传递关系，构建所述直驱永磁风电机组的三阶双质块轴系模型，根据所述三阶双质块轴系模型计算风力机转速和发电机转速；

根据所述发电机转速与桨距角的关系，模拟直驱永磁风电机组的桨距角控制和伺服环节，构建所述直驱永磁风电机组的二阶桨距角控制模型，根据所述二阶桨距角控制模型计算所述桨距角；

根据所述直驱永磁风电机组的发电机转速与发电机电流关系，模拟发电机转速控制，构建所述直驱永磁风电机组的发电机、机侧变流器及控制所述发电机和机侧变流器的控制系统的第一一阶控制模型，根据所述第一一阶控制模型计算发电机电磁转矩和机侧变流器功率；

根据变流器直流电容电压、网侧变流器功率和所述机侧变流器功率的关系，构建所述直驱永磁风电机组的一阶直流电容模型，根据所述一阶直流电容模型计算变流器直流电容电压；

根据变流器直流电容电压与风电机组有功电流的关系，模拟直驱永磁风电机组的直流电容电压控制，构建所述直驱永磁风电机组的网侧变流器及所述网侧变流器的控制系统的第二一阶控制模型，根据所述第二一阶控制模型计算网侧变流器功率，其中，所述网侧变流器功率即为风电机组功率。

2.根据权利要求1所述的直驱永磁风电场的建模与仿真方法，其特征在于，所述根据所述直驱永磁风电机组的发电机转速与发电机电流关系，模拟发电机转速控制，构建所述直驱永磁风电机组的发电机、机侧变流器及控制所述发电机和机侧变流器的控制系统的第一一阶控制模型的方法具体包括：

dx1dt=ωref-ωg]]>

i_qs＝k_pω(ω_ref-ω_g)+k_iωx₁

其中，x₁为第一中间状态变量，ω_ref为发电机参考转速，ω_g为发电机转速，i_qs为发电机定子q轴电流，k_pω为PI控制器的比例系数，k_iω为PI控制器的积分系数。