[发明专利]一种基于直流母线电压控制的双馈风机轴系扭振抑制方法

权利要求书

1.一种基于直流母线电压控制的双馈风机轴系扭振抑制方法，其特征在于，包括下述步骤：

A1)当轴系扭振时，通过安装在风轮轴系尾部的转速传感器和发电机轴系尾部的转速传感器产生转速脉冲，通过对转速脉冲信号进行解调，获得风轮与发电机电角速度的瞬时扭转角速度差Δω_Δ；

A2)将步骤A1)获得的扭转角速度差Δω_Δ输入到附加轴系阻尼控制器中，并将附加轴系阻尼控制器输出T_damp限幅后叠加在双馈感应风电机组网侧变换器直流母线电压控制环节；

其中附加轴系阻尼控制器输出T_damp按如下步骤确定：

A2.1)将双馈感应风电机组轴系等效为两质量块模型，在此基础上，建立机组电磁转矩增量ΔT_e与直流母线电压增量ΔV_dc之间的传递函数；

A2.2)根据传递函数确定轴系扭振频率ω_osc附近幅值及相位特性；

A2.3)根据步骤A2.2)所确定的幅值及相位特性，配置附加轴系阻尼控制器相位补偿、隔直及增益三项环节参数，其中，附加轴系阻尼控制器传递函数如下所示：

式中，K_dcc为相位补偿项；T_dc1和T_dc2分别为其超前/滞后校正时间常数；K_dci为隔直项；T_dcw为隔直环节时间常数；K_dcd为阻尼控制器增益；

A2.4)根据步骤A2.3)得到的附加轴系阻尼控制器传递函数，即得到附加轴系阻尼控制器输出T_damp，即T_damp＝K_dc·Δω_Δ；

步骤A2)将附加轴系阻尼控制器输出T_damp限幅后叠加在双馈感应风电机组网侧变换器直流母线电压控制环节，是指以直流母线电压以及附加轴系阻尼控制器输出T_damp之和作为直流母线电压给定值叠加在双馈感应风电机组网侧变换器直流母线电压控制环节上，其中电压环以PI作为调节器，输出为网侧变换器网侧电流d轴分量给定

2.根据权利要求1所述的一种基于直流母线电压控制的双馈风机轴系扭振抑制方法，其特征在于，双馈风电机组两质量块轴系固有扭振频率ω_osc按下式确定：

式中，ω_osc为双馈风电机组两质量块轴系固有扭振频率；ω_b为系统基准角速度；K_m为机组等效刚度；H_t和H_g分别为风轮和发电机惯性时间常数。

3.根据权利要求1所述的一种基于直流母线电压控制的双馈风机轴系扭振抑制方法，其特征在于，步骤A2.3)中，超前/滞后校正时间常数T_dc1和T_dc2根据下式确定：

T_dc2＝α_cT_dc1

式中，m为相位补偿环节；为相位补偿角。