[发明专利]一种双馈感应风电机组连续故障穿越控制方法

权利要求书

1.一种双馈感应风电机组连续故障穿越控制方法，本方法涉及机端电压连续变化条件下双馈感应风电机组的故障穿越控制；其特征在于：具体步骤如下，

1)采集双馈感应风电机组机端定子三相电压信号u_sabc和定子三相电流信号i_sabc；

2)将步骤1)采集得到的定子三相电压信号u_sabc输入数字锁相环PLL，得到双馈感应风电机组定子电压矢量的电角度θ_s和同步电角速度ω_s；

3)将步骤1)采集得到的定子三相电压信号u_sabc和定子三相电流信号i_sabc，按照下式计算定子磁链ψ_sabc：

ψ_sabc＝∫u_sabc-R_s×i_sabcdt

式中，R_s为双馈感应风电机组定子电阻；

4)将步骤1)得到的定子三相电压信号u_sabc和步骤3)得到的定子磁链ψ_sabc经过静止三相abc坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒幅值变换，得到静止两相αβ坐标轴系下的定子电压信号u_sαβ和定子磁链信号ψ_saβ；

5)根据步骤4)得到的定子电压信号u_sαβ和定子磁链信号ψ_sαβ，按照下式计算静止两相αβ坐标轴系下的定子磁链分量ψ_{st_αβ}，并采用截止频率为150Hz的低通滤波器滤除ψ_{st_αβ}的谐波成分：

式中，ω_s为双馈感应风电机组同步电角速度；

6)采用步骤5)得到的定子磁链分量ψ_{st_αβ}，按照下式计算定子磁链分量ψ_{st_αβ}的幅值|ψ_{st_αβ}|：

式中，ψ_{st_α}和ψ_{st_β}分别为定子磁链分量ψ_{st_αβ}的α轴分量和β轴分量；

7)采用步骤6)计算得到的|ψ_{st_αβ}|，按照下式计算故障期间双馈感应风电机组的灭磁控制系数k_de：

式中，L_m为双馈感应风电机组励磁电感；

8)采用电压定向的方法，将步骤5)计算得到的静止两相αβ坐标轴系下的ψ_{st_αβ}变换到同步速旋转dq坐标轴系下，得到ψ_{st_d}、ψ_{st_q}；

9)采用步骤8)计算得到的ψ_{st_d}、ψ_{st_q}和步骤7)的灭磁控制系数k_de，按照下式确定机端电压连续变化时双馈感应风电机组的转子灭磁电流指令值i_{rd_de}、i_{rq_de}；

10)采用电压定向的方法，将步骤4)得到的静止两相αβ坐标轴系下的定子电压信号u_sαβ变换到同步速旋转dq坐标轴系下，得到u_sd、u_sq；

11)采用步骤10)得到的u_sd和步骤9)得到的灭磁电流指令值i_{rd_de}、i_{rq_de}，按照下式，计算双馈感应风电机组机端电压连续变化时的转子无功电流指令值i_rqc：

式中，转子无功电流指令值幅值|i_rqc|按照下式计算得到：

12)按下式计算得到机端电压连续变化条件下的双馈感应风电机组转子电流指令值i_rdref、i_rqref：

13)将步骤12)得到的转子电流指令值i_rdref、i_rqref输入转子侧变换器电流内环控制环节，按照下式得到转子侧变换器的控制电压U_rd、U_rq：

式中，K_p为转子侧变换器电流内环PI控制器的比例系数，i_rd、i_rq分别为同步速旋转dq坐标轴系下的转子电流d轴分量和q轴分量，s为滑差，σ为漏感系数，L_s、L_r分别为定子侧绕组等效电感、转子侧绕组等效电感；

14)将步骤13)得到的控制电压U_rd、U_rq进行空间矢量调制，获得机侧变换器PWM驱动信号，实现机端电压连续变化条件下双馈感应风电机组的故障穿越控制。