[发明专利]一种基于双馈风力发电机振荡抑制的附加阻尼控制方法

说明书

本发明公开了一种基于双馈风力发电机振荡抑制的附加阻尼控制方法，将双馈风力发电机的输出有功功率经过一个带通滤波器提取出振荡分量；对提取出的振荡分量进行相位补偿；将经过相位补偿之后的信号叠加在网侧逆变器的参考信号生成处。本发明将附加阻尼控制的输出信号叠加在网侧变流器的参考信号生成处，与传统控制相比极大加快了附加阻尼控制的响应速度。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，具体为一种基于双馈风力发电机振荡抑制的附加阻尼控制方法。

背景技术

随着“碳达峰，碳中和”的提出，新能源产业得到了长足的发展，风力发电作为一种清洁，高效的能源在新能源领域获得了广泛的应用，而双馈式风力发电则是风力发电的一种重要方式，其通过网侧变流器(GSC)，转子侧变流器(RSC)可以控制风力发电机的转子中的电流，从而提高双馈式风力发电机输出的稳定性，而由于双馈式风力发电中采用了电力电子器件，由于电力电子器件的快速性，即其相较于传统的汽轮机或水轮机“惯性”较小，故其容易受外部环境变化的影响从而发生振荡。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种基于双馈风力发电机振荡抑制的附加阻尼控制方法，以克服传统控制方式中存在的问题。

实现本发明目的的技术方案为：一种基于双馈风力发电机振荡抑制的附加阻尼控制方法，包括如下步骤：

将双馈风力发电机的输出有功功率经过一个带通滤波器提取出振荡分量；

对提取出的振荡分量进行相位补偿；

将经过相位补偿之后的信号叠加在网侧逆变器的参考信号生成处。

优选地，相位补偿的具体形式如下：

其中，K为比例系数；T为补偿时间常数；T₁为超前时间常数；T2为滞后时间常数；m为超前滞后补偿阶数。

本发明与现有技术相比，其显著效果为：1)将附加阻尼控制的输出信号叠加在网侧变流器的参考信号生成处，与传统控制相比极大加快了附加阻尼控制的响应速度；2)采用了超前滞后的相位补偿方式，从而增加了附加阻尼控制的稳定性。

附图说明

图1为双馈式风力发电示意图。

图2为网侧变流器附加阻尼控制与主控制的结构示意图。

图3为无附加阻尼控制时发生三相故障前后的双馈风力机输出三相电压/电流波形图。

图4为无附加阻尼控制时发生三相故障前后的双馈风力机输出有功/无功功率波形图。

图5为有附加阻尼控制时发生三相故障前后的双馈风力机输出三相电压/电流波形图。

图6为有附加阻尼控制时发生三相故障前后的双馈风力机输出有功/无功功率波形图。

具体实施方式

一种基于双馈风力发电机振荡抑制的附加阻尼控制方法，以双馈式风力发电机的输出有功功率为附加阻尼控制的输入信号，具体步骤为：

将双馈式风力发电机的输出有功功率经过一个带通滤波器从而将输入信号中的振荡分量提取出来，使得附加阻尼控制在只有发生振荡的时候投入工作；

具体地，所述带通滤波器为一个低通滤波器与一个高通滤波器组成：

其低通滤波器具体形式如下所示：

其中s为拉普拉斯变换的复频率，ω_c为低通截止频率，这里取值是126.6。

其高通滤波器具体形式如下所示：