[发明专利]一种基于同步调相机的双馈风力发电系统次同步振荡抑制方法

权利要求书

1.一种基于同步调相机的双馈风力发电系统次同步振荡抑制系统，包括风力发电机、转子侧变流器、网侧变流器和串联补偿电路，其特征在于，还包括监测控制模块和同步调相机单元，所述监测控制模块用以检测并网点电压，当根据并网点电压检测到出现次同步振荡时，同步调相机单元接入电网为电网提供无功功率。

2.根据权利要求1所述一种基于同步调相机的双馈风力发电系统次同步振荡抑制系统，其特征在于，所述同步调相机单元包括同步调相机和励磁控制装置，所述励磁控制装置包括励磁变压器、自动电压调节模块和可控励磁整流器。

3.根据权利要求1所述一种基于同步调相机的双馈风力发电系统次同步振荡抑制方法，其特征在于，所述转子侧变流器的控制模型为：

x₁、x₂、x₃、x₄为中间状态变量，分别为：

上式中，u_dr，u_qr为转子电压分量，L_m表示dq坐标下的定转子的互感，L_s表示dq坐标定子的自感，L_r表示dq坐标下转子的自感，R_r为发电机的电阻；ω_s为角频率，s为转差率，漏磁系数

4.根据权利要求2所述一种基于同步调相机的双馈风力发电系统次同步振荡抑制方法，其特征在于，所述同步调相机三阶数学模型为：

式中：u_d和u_q为dq轴定子电压，i_d和i_q为dq轴定子电流，X_q是q轴同步电抗，X_d′是d轴暂态电抗，E_q′是q轴暂态电势。

5.一种基于同步调相机的双馈风力发电系统次同步振荡抑制方法，其特征在于，基于权利要求1-4任一权利要求所述的基于同步调相机的双馈风力发电系统次同步振荡抑制系统实现，包括如下步骤：

S1、检测电网电压信息，根据电网电压判断是否出现次同步振荡，若是，执行步骤S2；

S2、将同步调相机单元接入，同步调相机的励磁控制单元基于滑模变结构控制方法控制励磁电压，为电网提供无功功率。

6.根据权利要求3所述一种基于同步调相机的双馈风力发电系统次同步振荡抑制方法，其特征在于，所述同步调相机单元得到无功功率的方法包括：

定子电压与给定电压的电压偏差输入自动电压调节模块中，通过滑模变结构控制得到控制信号，经过脉冲触发器控制励磁整流桥整流，从而调节励磁电压，进而使同步调相机输出无功功率。

7.根据权利要求3所述一种基于同步调相机的双馈风力发电系统次同步振荡抑制方法，其特征在于，所述变结构滑模控制得到控制信号的控制策略为：

式中：ε₁、k₁、ε₂、k₂为一组合适的值，状态矩阵s₁和s₂分别为滑模面，为：