[发明专利]基于晶闸管中压直流接入的双馈风力发电系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于晶闸管中压直流接入的双馈风力发电系统，包括双馈风力发电机(DFIG)，其特征在于：

双馈风力发电机(DFIG)的定子侧经转子侧换流器(RSC)、定子侧网端换流器(GSC)接双馈风力发电机(DFIG)的定子侧，双馈风力发电机(DFIG)的定子侧接变压器低压侧，晶闸管整流器接变压器高压侧；

所述转子侧换流器(RSC)用于对双馈风力发电机(DFIG)的定子磁链进行调节，所述晶闸管整流器用于对双馈风力发电机(DFIG)的定子电压进行调节。

2.根据权利要求1所述的基于晶闸管中压直流接入的双馈风力发电系统，其特征在于：包括第一PI调节单元，所述第一PI调节单元基于定子磁链参考值和定子有功功率参考值进行PI调节，获得转子电压参考值，基于所述转子电压参考值，通过脉冲宽度调制输出PMW信号，对转子侧换流器(RSC)进行控制。

3.根据权利要求1所述的基于晶闸管中压直流接入的双馈风力发电系统，其特征在于：包括第二PI调节单元，所述第二PI调节单元基于定子电压参考值进行PI调节，获得晶闸管整流器的触发角参考值，基于所述触发角参考值，对晶闸管整流器进行控制。

4.根据权利要求2所述的基于晶闸管中压直流接入的双馈风力发电系统，其特征在于：根据当前风力参数、当前转子转速，确定当前定子磁链参考值、定子电压频率参考值和定子有功功率参考值。

5.根据权利要求3所述的基于晶闸管中压直流接入的双馈风力发电系统，其特征在于：根据当前风力参数、当前转子转速，确定当前定子电压参考值；或者根据当前定子磁链参考值、定子电压频率参考值确定当前定子电压参考值。

6.根据权利要求5所述的基于晶闸管中压直流接入的双馈风力发电系统，其特征在于：切入风速时设置定子电压参考值为晶闸管最小触发角所对应的电压，额定风速时设置定子电压参考值为额定定子电压，由此建立风速、转子转速与定子电压参考值之间的线性关系；基于所述线性关系，根据当前转子转速，确定当前定子电压参考值。

7.根据权利要求2所述的基于晶闸管中压直流接入的双馈风力发电系统，其特征在于：第一PI调节单元依次对定子磁链、转子电流d轴分量进行PI调节，获得转子电压d轴分量参考值；依次对定子有功功率、转子电流q轴分量进行PI调节，获得转子电压q轴分量参考值。

8.一种利用权利要求1所述基于晶闸管中压直流接入的双馈风力发电系统的控制方法，其特征在于,包括如下步骤：

步骤1：通过电流传感器、电压传感器获得双馈风力发电机定、转子电流和定子电压；通过转速传感器获得双馈风力发电机转子转速；

步骤2：根据当前风力参数、当前转子转速，获得当前定子磁链参考值、定子电压频率参考值和定子有功功率参考值；

步骤3：根据定子磁链参考值，经PI调节获得转子电压参考值；根据当前定子电压参考值，经PI调节获得晶闸管整流器的触发角参考值；

步骤4：基于转子电压参考值，通过脉冲宽度调制输出PMW信号，对转子侧换流器(RSC)进行控制，实现定子磁链调节；基于晶闸管整流器的触发角参考值，对晶闸管整流器进行控制，实现定子电压调节。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤3中，第一PI调节单元基于定子磁链参考值和定子有功功率参考值进行PI调节，获得转子电压参考值；第二PI调节单元基于定子电压参考值进行PI调节，获得晶闸管整流器的触发角参考值。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：步骤3中，第一PI调节单元依次对定子磁链、转子电流d轴分量进行PI调节，获得转子电压d轴分量参考值；依次对定子有功功率、转子电流q轴分量进行PI调节，获得转子电压q轴分量参考值。