[发明专利]一种适用于谐波分析的PSCAD双馈风电机组仿真模型系统

权利要求书

1.一种适用于谐波分析的PSCAD双馈风电机组仿真模型系统，其特征在于，所述仿真模型系统包括：

依次连接的风力机、齿轮箱、双馈感应发电机、机侧变流器理论模块和网侧变流器理论模块；

所述机侧变流器理论模块的直流侧与网侧变流器理论模块的直流侧间设有含直流电容的回路；

所述双馈感应发电机和网侧变流器理论模块分别与电网连接；

所述机侧变流器理论模块包括：第一SPWM信号产生模块、第一开关函数模块、第一变流器模块和第一直流电流模块；所述第一SPWM信号产生模块的输出端与所述第一开关函数模块的输入端连接，所述第一开关函数模块的输出端分别与第一变流器模块的输入端和第一直流电流模块的输入端连接；

所述网侧变流器理论模块包括：第二SPWM信号产生模块、第二开关函数模块、第二变流器模块和第二直流电流模块；所述第二SPWM信号产生模块的输出端与所述第二开关函数模块的输入端连接，所述第二开关函数模块的输出端分别与第二变流器模块的输入端和第二直流电流模块的输入端连接；

所述第一SPWM信号产生模块将其自含的载波信号与经机侧变流器理论模块的A相、B相、C相交流电流控制得到的调制电压信号比较，并将比较结果输入所述第一开关函数模块得到第一组开关函数信号SF₁和第二组开关函数信号SF₂；所述SF₁输入到第一变流器模块，所述SF₂输入到第一直流电流模块；

所述第二SPWM信号产生模块将其自含的载波信号与经网侧变流器理论模块的A相、B相、C相交流电流控制得到的调制电压信号比较，并将比较结果输入所述第二开关函数模块得到第一组开关函数信号SF_1′和第二组开关函数信号SF_2′；所述SF_1′输入到第二变流器模块，所述SF_2′输入到第二直流电流模块。

2.如权利要求1所述的双馈风电机组仿真模型系统，其特征在于，当调制电压信号大于或等于载波信号时比较结果为1，反之为-1；第一组开关函数信号的值为比较结果，第二组开关函数信号在调制电压信号大于或等于载波信号时与第一组开关函数信号一样，当调制电压信号小于载波信号时为0。

3.如权利要求1所述的双馈风电机组仿真模型系统，其特征在于，通过第二变流器模块计算网侧变流器理论模块的各相电压，分别如下式(1)、(2)和(3)所示：

其中，V_ga为网侧变流器理论模块的A相电压，V_gb为网侧变流器理论模块的B相电压，V_gc为网侧变流器理论模块的C相电压，u_dc为直流电容电压，SF_1＿ag为A相对应的开关函数，SF_1＿bg为B相对应的开关函数，SF_1＿cg为C相对应的开关函数；将求得的V_ga、V_gb和V_gc以受控电压源的形式返回双馈感应发电机回路中。

4.如权利要求3所述的双馈风电机组仿真模型系统，其特征在于，通过所述第二直流电流模块计算网侧变流器理论模块的直流电流i_ing如下式(4)所示：

i_ing＝i_ga·SF_{2_ag}+i_gb·SF_{2_bg}+i_gc·SF_{2_cg}    (4)

其中，i_ga、i_gb、i_gc分别为网侧变流器理论模块的A相、B相、C相交流电流，直接由电路中测量得到；将直流电流i_ing以直流电流源的形式输入含有直流电容的回路中，测量该回路中的电容电压作为直流电压重新输入网侧变流器理论模块模型的直流电流模块，SF_2＿ag为A相对应的开关函数，SF_2＿bg为B相对应的开关函数，SF_2＿cg为C相对应的开关函数。