[发明专利]一种用于抑制风力发电系统直流电压振荡的稳定器

权利要求书

1.一种用于抑制风力发电系统直流电压振荡的稳定器，所述风力发电系统包括风力涡轮机，永磁同步发电机，机侧电压源型变换器，直流侧电容和网侧电压源型变换器；直流电压振荡的稳定器包括直流电压稳定器和网侧控制器；

所述直流电压稳定器用于检测风机直流电压、电网频率和风机输出有功功率在次同步频率范围内的振荡信号，通过信号处理后形成端电压的补偿信号，同时将端电压的补偿信号输送至网侧控制器；

所述网侧控制器用于实时采集风机直流电压信号、风机三相输出电流信号以及三相端电压信号，并结合所接收到的端电压补偿信号，相应调节网侧电压源型变换器的驱动信号；

所述直流电压稳定器包括比例调节器、带通滤波器和相位调节器，其中：

比例调节器用于实时采集直流电压信号、电网频率和风机输出有功功率，并基于采集值通过计算和选择得出调理信号，然后将其输出至带通滤波器；

带通滤波器用于接收调理信号，并检测出其中的次同步频率段的振荡信号，并将次同步频率段的振荡信号输出至相位调节器；

相位调节器用于接收次同步频率段的振荡信号，并将其相位进行调节和处理得到风机端电压补偿信号；

所述比例调节器包括第一比例器、第二比例器、第三比例器和信号选择器，其中

第一比例器采集风机直流电压信号，并输出直流电压调理信号；

第二比例器采集电网频率信号，并输出电网频率调理信号；

第三比例器采集风机有功功率输出信号，并输出风机有功功率输出调理信号；

信号选择器采集直流电压调理信号、电网频率调理信号和风机有功功率输出调理信号，通过计算选择其中一路信号并输出；

所述网侧控制器包括直流电压控制器、端电压计算器、端电压控制器、网侧电流控制器、锁相环和网侧驱动信号生成器；其中直流电压控制器接收风机直流电压信号和直流电压参考信号，通过计算和处理输出d轴电流参考信号，并将d轴电流参考信号输出至网侧电流控制器；端电压计算器采集风机三相端电压信号，通过计算得到风机端电压幅值信号，并将端电压幅值信号输出至端电压控制器；端电压控制器接收端电压补偿信号、端电压幅值信号和端电压幅值参考信号，通过计算和处理得到q轴电流参考信号，并将q轴电流参考信号输出至网侧电流控制器；锁相环接收风机三相端电压信号，通过锁相控制得到端电压相位信号并输送至网侧电流控制器；网侧电流控制器接收d轴电流参考信号、q轴电流参考信号、风机输出三相电流信号和端电压相位信号，通过计算和处理得到调制信号，并将调制信号输送至网侧驱动信号生成器；网侧驱动信号生成器根据所接收的调制信号得到驱动信号，并将驱动信号输送至网侧电压源型变换器。

2.如权利要求1所述的用于抑制风力发电系统直流电压振荡的稳定器，其特征在于：所述端电压控制器包括加法器、减法器、比例积分器和限幅器；其中加法器接收端电压补偿信号和端电压幅值参考信号，将两者作加法运算得到端电压修正参考信号，并将计算结果输送至减法器；减法器接收端电压修正参考信号和端电压幅值信号，将两者作减法运算得到端电压误差值，并将计算结果输送至比例积分器；比例积分器接收端电压误差值，通过计算和处理得到初始q轴电流参考信号，并送至限幅器限幅，最后得到q轴电流参考信号。