[发明专利]直驱风机不对称故障直流母线二倍频电压抑制方法及系统

权利要求书

1.一种直驱风机不对称故障直流母线二倍频电压抑制方法，其特征在于，包括：

调节机侧变流器的负序电流，使得机侧变流器发出的功率波动与网侧变流器的二倍频功率波动相等，从而将网侧的波动功率通过机侧变流器透明传递到转子上，保证电网发生不对称故障时直流母线电压不会受二倍频波动功率的影响；当不采取透明传递控制策略时，直流母线电压会产生二倍频波动；当采取透明传递控制策略时，直流母线电压的二倍频波动受到了很好的抑制，此时机侧变流器输出的功率含有二倍频波动，即将二倍频功率波动传递到了转子上；机侧变流器发出的功率波动具体为：

其中，为机侧变流器的负序电流的幅值，ω为同步角速度，为负序电流的相角，

U表示电压，I表示电流，下标m表示机侧变流器，上标1表示正序分量，表示相角；K表示负序电流与负序电压之间的幅值比例关系，表示相角的关系。

2.如权利要求1所述的一种直驱风机不对称故障直流母线二倍频电压抑制方法，其特征在于，机侧变流器所处的交流电网中，其频率与主网的频率不相等，假设主网频率是f，机侧变流器所处交流电网的频率是f₁，则如果要产生2f的波动功率，其对应的负序电压电流的频率为2f-f₁。

3.如权利要求1所述的一种直驱风机不对称故障直流母线二倍频电压抑制方法，其特征在于，设计机侧变流器波动功率控制环，使得机侧变流器发出的功率波动与网侧变流器的二倍频功率波动相等。

4.如权利要求3所述的一种直驱风机不对称故障直流母线二倍频电压抑制方法，其特征在于，所述波动功率控制环具体为：

机侧变流器的波动功率幅值与网侧变流器的波动功率幅值经过PI运算得到机侧变流器负序电流幅值；

机侧变流器波动功率的相角与网侧变流器波动功率的相角经过PI运算得到机侧变流器负序电流相角；

将机侧变流器负序电流幅值和机侧变流器负序电流相角从极坐标转换为直角坐标，得到机侧变流器负序电流d轴分量和q轴分量。

5.如权利要求1所述的一种直驱风机不对称故障直流母线二倍频电压抑制方法，其特征在于，设计波动功率检测环，得到机侧变流器和网侧变流器波动功率的幅值和相角。

6.如权利要求5所述的一种直驱风机不对称故障直流母线二倍频电压抑制方法，其特征在于，所述波动功率检测环具体为：

瞬时功率经过高通滤波器，得到瞬时功率的波动部分；

永磁同步电机的转子角θ¹，得到一个以二倍频速度变化的角度θ；

将瞬时功率的波动部分和角度θ从两相静止坐标系转换到两相旋转坐标系；得到旋转坐标系下叠加有交流分量的直流部分；

去除直流部分中叠加的交流分量，并经过低通滤波后，最终通过将dq轴的参数转化为幅值和相角，得到机侧变流器和网侧变流器波动功率的幅值和相角。

7.如权利要求1所述的一种直驱风机不对称故障直流母线二倍频电压抑制方法，其特征在于，设计双dq电流环，所述双dq电流环在正向旋转和负向旋转的dq坐标系上，分别控制正序电流和负序电流，将实际的正负序电流控制到正负序电流指令值上，使得机侧变流器发出的功率波动与网侧变流器的二倍频功率波动相等。