[发明专利]基于无锁相环自同步控制的DFIG不平衡电网电压补偿方法

权利要求书

1.一种基于无锁相环自同步控制的DFIG不平衡电网电压补偿方法，包括如下步骤：

(1)采集DFIG定子侧PCC节点的三相电网电压u_sabc和机侧输出电流i_sabc，并利用虚拟的坐标变换相位角θ将三相电网电压u_sabc和机侧输出电流i_sabc变换到虚拟dq坐标系下，得到对应的电压矢量U_sdq和电流矢量I_sdq；

(2)根据电压矢量U_sdq和电流矢量I_sdq计算出DFIG定子侧输出的有功功率P_s和无功功率Q_s；

(3)根据DFIG的功率参考值和反馈值通过PI调节计算得到输出电压矢量

(4)根据电压矢量U_sdq和电流矢量I_sdq共同构建负序电压参考值进而结合PCC节点电压反馈值通过谐振控制得到负序电压补偿量具体实现过程为：首先通过以下公式构建负序电压参考值

然后将的结果通过谐振控制器后输出得到负序电压补偿量谐振控制器的传递函数G_R(s)表达式如下：

其中：k为电网负序电压补偿系数，Z_g-为电网负序阻抗，K_pr和K_ir均为谐振控制器的谐振系数，ω_c为谐振控制器的带宽系数，ω₁为基频角速度，s为拉普拉斯算子；

(5)结合输出电压矢量负序电压补偿量以及电压解耦项计算得到DFIG转子侧的调制电压矢量

(6)利用虚拟的坐标变换相位角θ对调制电压矢量进行坐标变换，得到αβ坐标系下的调制电压矢量进而通过SVPWM技术生成相应的PWM开关信号对机侧变流器中的功率开关器件进行控制。

2.根据权利要求1所述的DFIG不平衡电网电压补偿方法，其特征在于：所述步骤(1)中虚拟的坐标变换相位角θ＝ω₁t，ω₁为基频角速度，t表示时刻。

3.根据权利要求1所述的DFIG不平衡电网电压补偿方法，其特征在于：所述步骤(1)中通过以下公式变换得到虚拟dq坐标系下的电压矢量U_sdq和电流矢量I_sdq；

其中：u_sa、u_sb、u_sc分别为u_sabc对应a、b、c三相的相电压，i_sa、i_sb、i_sc分别为i_sabc对应a、b、c三相的相电流，u_sd、u_sq分别为U_sdq的d轴分量和q轴分量，i_sd、i_sq分别为I_sdq的d轴分量和q轴分量。

4.根据权利要求1所述的DFIG不平衡电网电压补偿方法，其特征在于：所述步骤(2)中通过以下公式计算DFIG定子侧输出的有功功率P_s和无功功率Q_s；

其中：u_sd、u_sq分别为U_sdq的d轴分量和q轴分量，i_sd、i_sq分别为I_sdq的d轴分量和q轴分量。

5.根据权利要求1所述的DFIG不平衡电网电压补偿方法，其特征在于：所述步骤(3)中通过以下公式计算输出电压矢量

其中：K_p和K_i分别为PI调节给定的比例系数和积分系数，S_s＝P_s-jQ_s，和分别为给定的有功功率参考值和无功功率参考值，j为虚数单位。