[发明专利]基于双馈风力发电系统的直流微电网功率协调控制方法

权利要求书

1.基于双馈风力发电系统的直流微电网功率协调控制方法，其特征在于，双馈风力发电系统包括至少两个带储能单元的双馈风力发电单元，每个双馈风力发电单元之间相互串联共同为负载供电，每个双馈风力发电单元的转子绕组与转子侧变换器交流端口相连，转子侧变换器的直流端口接储能单元；每个双馈风力发电单元通过接到定子绕组的不控整流桥将交流转化为直流；通过采用在转子侧变换器控制环路中，对控制直流端口电压的电压外环的参考值给定方面，增加虚拟阻抗控制策略的方式以改变串联的各个双馈风力发电单元输出的直流电压值，进而实现不同发电单元间的功率分配；具体包括以下步骤：

步骤S1、通过设计与双馈风力发电单元输入的机械功率相关联的虚拟阻抗，并将虚拟阻抗的值乘以直流端口的直流电流作为电压参考值的修正量，最后用直流端口电压的基准值减去上述修正量作为直流端口电压的参考值；

步骤S2、转子侧变换器采用定子磁链定向控制策略，使定子磁链与d轴同向，转子电流的d轴分量将用于调节气隙磁链的大小，进而影响定子绕组上感应电动势大小，因此通过转子电流的d轴分量控制定子端口电压幅值大小，即控制直流母线电压幅值；转子电流q轴分量作为支持直流负载提供所需的功率；

步骤S3、转子侧变换器的控制结构采用电压电流双闭环结构，外环采用电压控制，为独立的直流微电网系统提供电压支持，使独立的直流微电网系统稳定可靠运行；内环采用电流控制，分别控制转子d轴电流和q轴电流实现直流端口电压的支撑和对负载功率的支持，进而得到转子侧变换器的调制参考信号；

步骤S4、通过上述控制得到转子侧变换器的调制参考信号，通过SPWM调制得到转子侧变换器的开关信号；最终通过控制各个双馈风力发电单元的直流端口电压以实现功率协调。

2.根据权利要求1所述的基于双馈风力发电系统的直流微电网功率协调控制方法，其特征在于，步骤S1中通过设计虚拟阻抗与双馈风力发电系统捕获的风能大小的相关性，使捕获风能较多的双馈风力发电单元的虚拟阻抗为正，而捕获风能较小的双馈风力发电单元的虚拟阻抗为负，使所有双馈风力发电单元的虚拟阻抗之和为零；使用直流端口的直流电流乘以上述计算得到的虚拟阻抗，加到直流电压的基准值上，作为各个双馈发电单元的直流电压参考值。