[发明专利]电网故障下阻抗源风电系统的动态功率调节与优化方法

说明书

本发明公开了一种电网电压故障下阻抗源直驱永磁风力发电系统的动态功率调节与优化方法，步骤包括：采集并网点电压u_abc，判断u_abc是否小于并网点预设电压u_abc^*；采集阻抗源网络电容电压U_C1，判断U_C1是否大于阻抗源网络电容阀值电压U_C1N；若u_abcu_abc^*且U_C1U_C1N，阻抗源直驱永磁风力发电系统进入电磁转矩自整定模态，根据电网电压的跌落状态得出阻抗源网络电感电流给定值I_L^*；采集风力发电机转速ω_g，判断ω_g是否超过风力发电机的额定转速ω_gN；若ω_gω_gN，调节桨距角，使阻抗源直驱永磁风力发电系统进入恒定转速模态。本发明省去了Crowbar电路，简化了系统结构，提高了系统的响应速度和稳定性。

技术领域

本发明属于风力发电并网控制领域，具体涉及一种电网故障下阻抗源风电系统的动态功率调节与优化方法。

背景技术

阻抗源(Z源、准Z源、半准Z源等)直驱永磁风力发电系统具有单级控制、允许逆变桥臂直通、无需插入死区时间等优势，为进一步提高并网可靠性和降低系统成本提供了一种新思路。目前，阻抗源直驱永磁风力发电系统在电网电压故障时，继续沿用了三相不可控+Boost以及双PWM拓扑的故障穿越方法，采用Crowbar电路来平衡机侧和网侧之间的能量，该方法极大增加了系统成本和控制难度，降低了系统的经济性和可靠性。因此，有必要设计一种低成本、高性能的阻抗源直驱永磁风力发电系统电网电压故障下的穿越方法。

发明内容

针对背景技术所述的缺陷或不足，本发明提供了一种电网故障下阻抗源风电系统的动态功率调节与优化方法，提高了系统的响应速度和可靠性、降低了系统成本。

一种电网电压故障下阻抗源(Z源、准Z源、半准Z源等)直驱永磁风力发电系统的动态功率调节与优化方法，步骤包括：

(1.1)采集并网点电压u_abc，判断u_abc是否小于并网点预设电压u_abc^*，若u_abcu_abc^*，则跳转执行步骤(1.2)；

(1.2)采集阻抗源网络电容电压U_C1，判断U_C1是否大于阻抗源网络电容阈值电压U_C1N，若U_C1U_C1N，则跳转执行步骤(1.3)；

(1.3)开启阻抗源直驱永磁风力发电系统的电磁转矩自整定模态；

(1.4)采集风力发电机转速ω_g，判断ω_g是否超过风力发电机的额定转速ω_gN，若ω_gω_gN，则跳转执行步骤(1.5)；

(1.5)开启阻抗源直驱永磁风力发电系统的恒转速模态。

所述步骤(1.3)中阻抗源直驱永磁风力发电系统的电磁转矩自整定模态具体包括：

(2.1)根据式(1)计算电网电压故障下所需阻抗源网络电感电流I_L^*；