[发明专利]一种双转子永磁发电机电磁耦合损耗模拟装置和方法

权利要求书

1.一种双转子永磁发电机电磁耦合损耗模拟装置，其特征在于，包括双转子永磁发电机的内电机PMSG1、双转子永磁发电机的外电机PMSG2、第一机侧变流器、第二机侧变流器、网侧变流器及升压变压器；

所述双转子永磁发电机的内电机PMSG1的定子三相输出端经定子电感L₁接入第一机侧变流器，所述双转子永磁发电机的外电机PMSG2的定子三相输出端经定子电感L₂接入第二机侧变流器，所述第一机侧变流器和第二机侧变流器的直流输出端共同并联于直流母线正负两极，直流母线正负两极作为网侧变流器的直流输入端，网侧变流器三相输出端经并联电感L_grid接入并联电容器C_f和升压变压器低压侧，升压变压器高压侧接入三相电力系统；

所述第一机侧变流器和第二机侧变流器内部设置有机侧变流器损耗模拟控制器；

所述机侧变流器损耗模拟控制器包括PI环节、坐标转换环节DQ/ABC1、坐标转换环节DQ/ABC2及损耗模拟环节。

2.根据权利要求1所述的一种双转子永磁发电机电磁耦合损耗模拟装置，其特征在于，所述内电机PMSG1的内电机电角速度w1、内电机d轴电流Id1、内电机q轴当前电流Isq1通过机侧变流器损耗模拟控制器得到内电机PMSG1的输出参考电压Vabcout1，所述输出参考电压Vabcout1输入到第一机侧变流器内部的高速逻辑开关器件的开关驱动模块输入侧。

3.根据权利要求1所述的一种双转子永磁发电机电磁耦合损耗模拟装置，其特征在于，所述外电机PMSG2的外电极电角速度w2、外电机q轴当前电流Isq2、外电机d轴电流Id2通过机侧变流器损耗模拟控制器得到外电机PMSG2的输出参考电压Vabcout2，所述输出参考电压Vabcout2输入到第二机侧变流器内部的高速逻辑开关器件的开关驱动模块输入侧。

4.根据权利要求1所述的一种双转子永磁发电机电磁耦合损耗模拟装置，其特征在于，所述升压变压器的低压侧为0.69kV。

5.根据权利要求1所述的一种双转子永磁发电机电磁耦合损耗模拟装置，其特征在于，所述升压变压器的高压侧为35kV。

6.一种双转子永磁发电机电磁耦合损耗模拟方法，采用权利要求1-5任一项所述的一种双转子永磁发电机电磁耦合损耗模拟装置，其特征在于，在第一机侧变流器的q轴控制侧，将内电机电角速度w1与参考电角速度w1*作差，差值输入到PI环节中，得到内电机q轴参考电流Isp1*；内电机q轴参考电流Isq1*与内电机q轴当前电流Isq1作差，差值输入到PI环节中，得到内电机q轴参考电压Vq1*，内电机q轴参考电压Vq1*作为坐标转换环节DQ/ABC1的输入端；

在第一机侧变流器的d轴控制侧，将内电机d轴电流Id1与参考电电流0作差，差值输入到PI环节中，得到内电机d轴参考电压Vd1*，内电机d轴参考电压Vd1*作为内电机坐标转换环节DQ/ABC1的输入端；

在第二机侧变流器的q轴控制侧，将外电机电角速度w2与参考电角速度w2*作差，差值输入到PI环节中，得到外电机q轴参考电流Isp2*，外电机q轴参考电流Isq2*与外电机q轴当前电流Isq2作差，差值输入到PI环节中，得到外电机q轴参考电压Vq2*；外电机q轴参考电压Vq2*作为坐标转换环节DQ/ABC2的输入端；

在第二机侧变流器的d轴控制侧，将外电机d轴电流Id2与参考电电流0作差，差值输入到PI环节中，得到外电机d轴参考电压Vd2*，外电机d轴参考电压Vd2*作为外电机坐标转换环节DQ/ABC2的输入端；

通过经坐标转换环节DQ/ABC1输出的电压Vabc1经过损耗模拟叠加，得到最终内电机输出参考电压：

其中，L12为内、外电机之间的耦合电感，L22为外电机的自电感；

通过经坐标转换环节DQ/ABC2输出的电压Vabc2经过损耗模拟叠加，得到最终外电机输出参考电压：

其中，L21为外、内电机之间的耦合电感，L11为内电机的自电感。