[发明专利]一种自适应捕捉频点的直驱风电机组次同步振荡抑制方法

权利要求书

1.一种自适应捕捉频点的直驱风电机组次同步振荡抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：附加控制回路设计

附加控制回路设计包括了带通滤波器、相位补偿环节、放大系数和限幅器的设计；

(a)带通滤波器设计

带通滤波器的作用是提取出次同步振荡时的次同步分量信号，在进行带通滤波器设计时，根据对带通滤波器的性能要求，对带通滤波器的幅频特性和相频特性进行限制，如不等式(1)所示；

上式中，L、分别表示带通滤波器的幅频和相频特性，n是带通滤波器的阶数，ω_n是带通滤波器的中心频率；D、M代表限制常数；

选择通用的二阶带通滤波器提取次同步分量，其传递函数为：

上式中，ζ代表带通滤波器的阻尼系数，s是拉普拉斯变换中的复频率；

(b)相位补偿环节设计

用带通滤波器提取出的次同步分量信号如果存在相位改变，则进行相位补偿以还原次同步分量，根据次同步频率的电流分量经过二阶带通滤波器造成了相位改变，相位改变的计算公式为：

运用补偿环节对其进行相应的相位补偿，单个补偿环节的相位补偿为：

Phi_com＝arctan(ωT₁)-arctan(ωT₂) (4)

上式中，T是超前滞后控制的时间常数；

(c)放大系数设计

对补偿后的次同步分量信号进行放大处理可形成阻尼信号，设置放大系数时，放大系数不大于与之并列的PI环节的比例参数，否则会发生过调；

(d)限幅环节设计

对阻尼信号进行限幅处理，以引入分量不影响系统稳定性为前提进行控制回路输出幅度限制，限幅环节也可根据FFT输出的次同步频率分量的幅度进行阶梯式调节；

步骤2：实时FFT分析跟踪频点

在直驱风机并网处，运用FFT对线路电流进行实时分析，得到系统次同步振荡频段内的振荡信息，包括振荡频点和振荡幅值；

步骤3：附加控制回路的自适应调整

根据步骤2获取的振荡信息，进行附加控制回路参数的实时调整；

步骤4：锁相环控制策略改进

将步骤1至步骤3设计好的附加控制回路叠加至直驱风机锁相环积分环节前，取q轴电压为原始信号进行附加阻尼处理，输出叠加至电网电压角速度跟踪参考值，进而对直驱风机锁相环跟踪的电网角速度进行调整。

2.根据权利要求1所述的一种自适应捕捉频点的直驱风电机组次同步振荡抑制方法，其特征在于，步骤3的实时调整，其调整原则为：

1)以实时振荡频点代替初始频点作为带通滤波器的中心频率；

2)根据振荡幅值确定放大系数，但应该限制在调整范围内，不大于与之并列的PI环节的比例参数。