[发明专利]考虑相位跳变的双馈异步风力发电机暂态过电压抑制方法

权利要求书

1.一种考虑相位跳变的双馈异步风力发电机暂态过电压抑制方法，其特征在于，所述抑制方法应用于双馈异步风力发电机的控制主路在故障穿越阶段的控制，所述抑制方法包括如下步骤：

采用电流调节函数生成转子侧变流器q轴电流调节指令值和转子侧变流器d轴电流调节指令值，所述电流调节函数为考虑了有功功率和无功功率耦合的条件下确定的函数；

获取网侧变流器q轴电流调节指令值和网侧变流器d轴电流调节指令值；

基于故障穿越阶段的相位跳变量，对锁相环跟踪的相位进行补偿，获得补偿后的相位；

根据转子侧变流器q轴电流调节指令值、转子侧变流器d轴电流调节指令值和补偿后的相位，获得转子侧变流器三相电压调节指令值；

根据网侧变流器q轴电流调节指令值、网侧变流器d轴电流调节指令值和补偿后的相位，获得网侧变流器三相电压调节指令值；

基于所述转子侧变流器三相电压调节指令值对转子侧变流器进行控制，基于所述网侧变流器三相电压调节指令值对网侧变流器进行控制。

2.根据权利要求1所述的考虑相位跳变的双馈异步风力发电机暂态过电压抑制方法，其特征在于，所述电流调节函数包括第一分段函数和第二分段函数；

所述第一分段函数用于生成转子侧变流器q轴电流调节指令值；

所述第二分段函数用于生成转子侧变流器d轴电流调节指令值。

3.根据权利要求2所述的考虑相位跳变的双馈异步风力发电机暂态过电压抑制方法，其特征在于，所述第一分段函数为：

所述第二分段函数为：

其中，i_qr^*为转子侧变流器q轴电流调节指令值，ψ_qs为定子q轴磁链，L_m为励磁电感，L_s为定子绕组全电感，k为风电场动态无功电流比例系数，U_s为机端暂态电压，u_qs为转子q轴电压，u_ds为转子d轴电压，i_ds为转子d轴电流，i_dg为网侧变流器输出的d轴电流，i_dr^*为转子侧变流器d轴电流调节指令值，i_rmax为转子侧变流器最大允许电流值，k_id为风机低穿恢复d轴电流系数；i_dr0为风机低穿恢复d轴电流起始值，t₁为风机进入低电压穿越阶段时刻；t₂为风机进入故障恢复阶段时刻，t₃为风机退出故障恢复阶段时刻，t为时间变量。

4.根据权利要求3所述的考虑相位跳变的双馈异步风力发电机暂态过电压抑制方法，其特征在于，所述基于故障穿越阶段的相位跳变量，对锁相环跟踪的相位进行补偿，获得补偿后的相位，具体包括：

基于故障穿越阶段的相位跳变量，采用如下公式计算相位补偿项；

θ^*＝Δθ+k_θ(t-t₂)t₂＜t＜t₃；

其中，θ^*表示相位补偿项，Δθ表示相位跳变量，Δθ＝θ_PLL0-θ_PLLf，θ_PLL0为故障前稳态过程中锁相环跟踪的相位；θ_PLLf为故障恢复时刻锁相环跟踪的相位，k_θ为补偿相位恢复斜率；

将所述相位补偿项与锁相环跟踪的相位的和作为补偿后的相位。

5.根据权利要求4所述的考虑相位跳变的双馈异步风力发电机暂态过电压抑制方法，其特征在于，风机进入低电压穿越阶段时刻t₁为机端暂态电压的标幺值低于0.9的时刻；

风机进入故障恢复阶段时刻t₂为机端暂态电压的标幺值由低于0.9的数值开始升高的时刻；

风机退出故障恢复阶段时刻t₃为机端暂态电压的标幺值升高至高于0.9的时刻。