[发明专利]一种不平衡电网下的DFIG虚拟同步控制方法及系统

权利要求书

1.一种不平衡电网下的DFIG虚拟同步控制方法，其特征在于，包括：

获取DFIG的三相定子电压，三相定子电流，三相转子电流，转子电角频率和转子位置角；

将所述三相定子电压信号和三相定子电流信号进行坐标变换，得到两相静止坐标系中的定子电压和定子电流；

根据所述两相静止坐标系中的定子电压和定子电流计算定子有功功率及无功功率；

根据所述定子有功功率及无功功率计算三相转子电压幅值和转差电角度；

根据所述三相转子转差电角度和所述三相转子电流计算正向同步旋转坐标系下的转子电流；以及根据所述三相转子转差电角度和所述转子位置角对三相定子电压进行正负序分离，并计算不同的控制目标下反向同步旋转坐标系下转子电流的参考值，并经过坐标变换得到正向同步旋转坐标系下转子电流的参考值；

所述计算不同的控制目标下反向同步旋转坐标系下转子电流的参考值，包括：

当控制目标为三相转子电流平衡且正弦时：

当控制目标为三相定子电流平衡且正弦时：

当控制目标为定子侧输出恒定的有功功率时：

当控制目标为DFIG输出电磁转矩恒定且定子侧输出的无功功率恒定时：

其中，和为反向同步旋转坐标系下转子电流参考值的d轴分量和q轴分量，和为反向同步旋转坐标系下的三相定子电压负序分量的d轴分量和q轴分量，和为正向同步旋转坐标系下的三相定子电压正序分量的d轴分量和q轴分量，P_ref和Q_ref为定子有功功率给定值和无功功率给定值，ω₁为电网角频率，L_s为定子电感，L_m为定转子之间互感；

所述经过坐标变换得到正向同步旋转坐标系下转子电流的参考值，包括：

其中，和为正向同步旋转坐标系下转子电流参考值的d轴分量和q轴分量，θ_s为三相转子转差电角度，θ_r为转子位置角；

根据所述正向同步旋转坐标系下的转子电流和正向同步旋转坐标系下转子电流的参考值，计算转子侧逆变器交流补偿电压；

根据所述转子侧逆变器交流补偿电压计算同步旋转坐标系下转子侧逆变器电压参考值，并转换到转子参考坐标系，得到转子参考坐标系下的转子侧逆变器电压参考值；

根据所述转子参考坐标系下的转子侧逆变器电压参考值调制得到DFIG转子侧变换器的开关信号；

将所述开关信号通过驱动模块驱动开关器件，对DFIG的机侧变换器进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种不平衡电网下的DFIG虚拟同步控制方法，其特征在于，所述得到两相静止坐标系中的定子电压和定子电流，包括：

其中，U_sα和U_sβ分别为两相静止坐标系中定子电压的α轴分量和β轴分量，I_sα和I_sβ分别为两相静止坐标系中定子电流的α轴分量和β轴分量，U_sa，U_sb，U_sc分别为三相定子电压的A、B、C三相上的相电压，I_sa，I_sb，I_sc分别为三相定子电流的A、B、C三相上的相电流。

3.根据权利要求2所述的一种不平衡电网下的DFIG虚拟同步控制方法，其特征在于，所述根据所述两相静止坐标系中的定子电压和定子电流计算定子有功功率及无功功率，包括：

其中，P_s为定子有功功率，Q_s为定子无功功率。