[发明专利]一种不对称故障下双馈风电并网系统虚拟阻抗控制方法

权利要求书

1.一种不对称故障下双馈风电并网系统虚拟阻抗控制方法，其特征在于：通过引入虚拟阻抗来增大系统阻尼水平，等效于减小双馈风电并网系统和故障点的电气距离，增大短路比，以减弱双馈风电并网系统在电网不对称短路故障期间高线路阻抗与锁相环的相互作用，从而提高双馈风电并网系统在不对称故障期间的小信号稳定性。

2.根据权利要求1所述的不对称故障下双馈风电并网系统虚拟阻抗控制方法，其特征在于：具体控制步骤如下；

A1)电网发生不对称短路故障期间，双馈风电并网系统采用正、负序锁相环采集并网点电压正、负序分量，引入虚拟阻抗后按照下式计算双馈风电并网系统正、负序锁相环输入电压的正、负序分量U_Pv、U_Nv：

式中，U_P、U_N为并网点电压正、负序分量；I_Pg、I_Ng是不对称故障期间双馈风电并网系统向电网输出电流的正、负序分量；Z_Pv、Z_Nv为虚拟阻抗正、负序分量；

A2)按下式计算双馈风电并网系统的虚拟阻抗正、负序分量Z_Pv、Z_Nv：

其中，R_Pv＝R_Nv＝R_L，R_L为并网点到故障点之间的线路电阻值；s为拉普拉斯算子；ω₀为谐振频率，L_L为并网点到故障点之间的线路电感值；

A3)在步骤A1)、步骤A2)的基础上，在电网发生不对称短路故障时将U_Pv、U_Nv输入到双馈风电并网系统的锁相环，将虚拟阻抗Z_Pv、Z_Nv引入双馈风电并网系统，双馈风电并网系统的正负序重塑阻抗Z_{DFIG_PNv}满足以下公式：

即实现不对称故障期间双馈风电并网系统的虚拟阻抗控制，以提高系统在不对称故障期间的小干扰稳定性；重塑阻抗满足以下公式：

其中重塑阻抗矩阵各元素分别为：

其中

N_N(s)＝G_PPLL(s)G_PPLL(s±j4πf₁)；G_PPLL、G_NPLL分别为正、负序锁相环电压与输出角度之间的传递函数；I₁、I₂分别为是双馈风电系统输出电流的正、负序基频分量；|I₁|为对应的基频正序电流幅值；I^*₁、I^*₂是I₁、I₂的共轭分量；H_i(s)为电流环控制器的传递函数；f₁＝50Hz；是正序基频电压与基频电流之间的夹角；U₁、U₂分别为对应的基频电压正、负序分量；|U₁|、|U₂|分别为对应的基频正、负序电压幅值；U^*₁、U^*₂是U₁、U₂的共轭分量；U_P、U_N分别为并网点电压正、负序分量；I_P、I_N为电流正、负序谐波分量；L_a、L_b、L_c为网侧变换器的滤波电感；K_dq为交叉解耦系数；a＝e^j2/3π；j为虚部单位。