[发明专利]直流串联永磁风电场拓扑结构及其控制方法

权利要求书

1.一种直流串联永磁风电场拓扑结构的控制方法，所述直流串联永磁风电场拓扑结构包括n个串联支路和直流母线，所述串联支路包括顺序连接的直驱永磁风力发电机、PWM整流器和半桥子模块，所述半桥子模块包括一个电容和2个串联的IGBT，所述电容与所述串联后的2个IGBT并联，且2个IGBT相互连接点为所述半桥子模块的中间点；第一个串联支路的半桥子模块的中间点和第n个串联支路的半桥子模块的负极端点分别与所述直流母线相连；且第n-1个串联支路的输出端分别与第n个所述串联支路的半桥子模块的中间点相连接，其中，n≥3，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1.获取每一个串联支路中所述电容的端电压值U_dcn，获取所述电容的平均电压U_dcav和直流侧电流参考值其中，n≥3；

S2.将直流侧电流参考值与直流侧电流实际值I_dc做差，并将获取的差值经第一PI调节器获取电流闭环控制的输出信号；

S3.将所获取的电容的平均电压U_dcav与每一个串联支路的U_dcn进行比较，获取两者之差，并将获取的差值通过第二PI调节器以获取每一个串联支路的输出信号；

S4.将获取到的电流闭环控制的输出信号分别与每一个串联支路的输出信号进行叠加，并通过SPWM逆变器控制输出得到每一个半桥子模块的开关信号，以控制串联支路子模块的通断。

2.如权利要求1所述的直流串联永磁风电场拓扑结构的控制方法，其特征在于，所述电容的容量为1200uF，所述IGBT的耐压值为1200V。

3.如权利要求1所述的直流串联永磁风电场拓扑结构的控制方法，其特征在于，所述步骤S1中直流侧电流参考值的获取方法进一步包括以下步骤：

将所述电容的平均电压U_dcav与所述电容的电压参考值比较以获取两者的差值，将所获取的差值通过第三PI调节器，以得到所述的直流侧电流参考值

4.如权利要求3所述的直流串联永磁风电场拓扑结构的控制方法，其特征在于，所述的第一PI调节器的比例系数为0.5，积分系数为100。

5.如权利要求4所述的直流串联永磁风电场拓扑结构的控制方法，其特征在于，所述第二PI调节器的比例系数为0.5，积分系数为110。

6.如权利要求5所述的直流串联永磁风电场拓扑结构的控制方法，其特征在于，所述的第三PI调节器的比例系数为0.55，积分系数为110。

7.如权利要求6所述的直流串联永磁风电场拓扑结构的控制方法，其特征在于，所述电容的电压参考值为800V。

8.如权利要求1所述的直流串联永磁风电场拓扑结构的控制方法，其特征在于，所述步骤S1中电容的平均电压U_dcav表达方式如下：

其中，U_dcn表示第n个串联支路的电压值，且n≥3。