[发明专利]一种虚拟同步双馈风电机组等效惯量确定方法和系统

权利要求书

1.一种虚拟同步双馈风电机组等效惯量确定方法，其特征在于，包括：

获取虚拟同步双馈风电机组的机械惯量、控制参数和运行点相关参数；

在高频扰动和低频扰动下分别利用终值定理对预先建立的虚拟同步双馈风电机组等效惯量计算模型进行近似处理，得到高频扰动和低频扰动下的虚拟同步双馈风电机组等效惯量计算式；

将所述机械惯量、控制参数和运行点相关参数输入到所述高频扰动和低频扰动下的虚拟同步双馈风电机组等效惯量计算式，得到高频扰动和低频扰动下的虚拟同步双馈风电机组等效惯量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述低频扰动下的虚拟同步双馈风电机组等效惯量计算式如下：

B≈0

式中，B为低频扰动下的虚拟同步双馈风电机组等效惯量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高频扰动下的虚拟同步双馈风电机组等效惯量的计算式如下：

式中，C为高频扰动下的虚拟同步双馈风电机组等效惯量，为运行点相关参数中的基于初始运行点的线性化转子转速系数，T_j为控制参数中的虚拟惯性时间常数，D为控制参数中的阻尼系数，H为风电机组的转子机械惯量，ω_r0为运行点相关参数中的初始运行点转子转速，ω_b为控制参数中的额定角频率，K_Pmβ为运行点相关参数中的输入机械功率对桨距角在初始运行点处的偏导，K_pcom为控制参数中的控制桨距角的Pi控制器的比例系数；

所述基于初始运行点的线性化转子转速系数的计算式如下：

式中，R为转子绕组的电阻；L_r为转子绕组的电感。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟同步双馈风电机组等效惯量计算模型的计算式如下：

其中，A为虚拟同步双馈风电机组的等效惯量，为运行点相关参数中的基于初始运行点的线性化转子转速系数，T_j为控制参数中的虚拟惯性时间常数，D为控制参数中的阻尼系数，K_pv为控制参数中的控制转子转速的Pi控制器的比例系数，K_iv为控制参数中的控制转子转速的Pi控制器的积分系数，ω_b为控制参数中的额定角频率，g(s)为与初始运行点转子转速相关的第一函数，h(s)为与不平衡功率相关的第二函数，s为拉普拉斯算子。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述与初始运行点转子转速相关的第一函数的计算式如下：

所述不平衡功率相关的第二函数的计算式如下：

式中，g(s)为与初始运行点转子转速相关的第一函数，h(s)为与不平衡功率相关的第二函数，s为拉普拉斯算子，K_pcom为控制参数中的控制桨距角的Pi控制器的比例系数；K_icom为控制参数中的控制桨距角的Pi控制器的积分系数，K_pitch为控制参数中的桨距角控制参数，H为风电机组的转子机械惯量，ω_r0为运行点相关参数中的初始运行点转子转速，为运行点相关参数中的输入机械功率对转子转速在初始运行点处的偏导，为运行点相关参数中的输入机械功率对桨距角在初始运行点处的偏导，a为低通滤波器功率系数，b为低通滤波器的常规系数，T为低通滤波器的时间常数，P_e0为初始的虚拟同步双馈风电机组不平衡功率。