[发明专利]全功率风电机组控制方法及系统

权利要求书

1.一种全功率风电机组控制方法，其特征在于，包括：采用网侧变流器控制直流侧电压，采用机侧变流器控制捕获的风功率，机侧变流器采用基于转子磁链定向的矢量控制方式；

所述网侧变流器的控制环路包括：

直流侧电压经过一个增益为电网角频率基准值ω_Bg的积分器，积分器的输出为网侧变流器调制波的相位θ；网侧变流器无功功率的参考值与反馈值之差经过比例积分调节器；为提高全功率风电机组弱电网运行的稳定性，在网侧变流器控制环路中引入基于直流电压反馈的稳定控制器，直流侧电压经过一增益为K_s、时间常数为T_s的高通滤波器，高通滤波器输出与无功环比例积分调节器输出、额定调制比m₀之和即为网侧变流器的实际调制比m，实际调制比m与直流侧电压u_dc之积为网侧变流器调制波的幅值U，根据该调制波幅值U与相位θ生成网侧变流器的三相调制电压信号用于正弦脉宽调制；

所述机侧变流器的控制结构包括：

机侧变流器采用基于转子磁链定向的矢量控制方式，采用最优功率控制得到有功功率参考值，有功功率参考值为发电机转速的三次方与最优功率系数k_opt之积；为增加网侧变流器对电网的等效惯量、实现直流侧的虚拟电容控制，在机侧变流器的有功功率控制环路中引入基于直流侧电压反馈的虚拟电容控制环路，直流侧电压经过一时间常数为T的一阶低通滤波器，再经过一个增益为-K_C的微分环节后输出为由于直流侧电压包含的大量高次谐波经过微分环节放大后会引起系统失稳，虚拟电容控制环路中的一阶低通滤波器用于降低微分环节对系统稳定性的影响，有功功率参考值与虚拟电容控制环的输出值之和作为机侧变流器有功功率控制器的输入，与有功功率反馈值之差经过比例积分调节器作为机侧变流器q轴电流给定值与q轴电流反馈值进入电流环的比例积分调节器，再经过交叉解耦环节作为q轴电压调制信号；同理，无功功率参考值与无功功率反馈值之差经过比例积分调节器作为机侧变流器d轴电流给定值与d轴电流反馈值进入电流环的PI调节器，再经过交叉解耦环节作为d轴电压调制信号。

2.根据权利要求1所述的全功率风电机组控制方法，其特征在于，电网角频率基准值ω_Bg为314.15926rad/s。