[发明专利]一种消除双馈风机锁相环影响的方法

说明书

本发明涉及电力电子设备小信号稳定性提升及振荡抑制技术研究技术领域，提供了一种消除双馈风机锁相环影响的方法。该方法包括：获取双馈风机转子侧电流d轴分量参考值、双馈风机转子侧电流d轴分量测量值的转子电流d轴分量第一差值；获取双馈风机转子侧电流q轴分量参考值、双馈风机转子侧电流q轴分量测量值的转子电流q轴分量第一差值；将双馈风机定子侧电压q轴分量测量值分别输入d轴阻抗重塑环节、q轴阻抗重塑环节，得到转子电流d轴分量第二差值、转子电流q轴分量第二差值；继而得到机侧换流器输出的转子侧电压d轴分量参考值和转子侧电压q轴分量参考值，最终生成机侧换流器的PWM信号。本发明降低了发生振荡的风险，简化了参数设计。

技术领域

本发明涉及电力电子设备小信号稳定性提升及振荡抑制技术研究技术领域，尤其涉及一种消除双馈风机锁相环影响的方法。

背景技术

双馈异步发电机(doubly fed induction generator，DFIG)相较于永磁同步发电机(permanent magnetic synchronous generators，PMSG)，具有输出功率调节灵活、制造和维护成本低等优点，受到了国内外研究人员的广泛关注，成为了应用于新能源场站的主要发电设备之一。其主要由异步电机、机侧换流器和网侧换流器三部分构成。机侧换流器主要用于控制异步电机定子侧输出功率，而网侧换流器用于稳定直流侧电容电压。由于功率交换主要在机侧完成，所以网侧换流器对于风机整体阻抗特性影响不大，可以忽略。对于控制方式，一般采用经典的电网跟随型(grid-following)控制策略。

现有研究发现，锁相环的使用将导致双馈风机端口阻抗在低频段呈现负电阻特性，并引入频率耦合现象。当交流弱电网与双馈风机互联时，易发生振荡现象，危害互联系统稳定性。同时，频率耦合的引入也会使风机参数设计变得更加复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种消除双馈风机锁相环影响的方法，以解决现有技术中降低风机互联系统振荡风险并简化风机参数设计的技术问题。

本发明提供了一种消除双馈风机锁相环影响的方法，包括：

S1.获取双馈风机转子侧电流d轴分量参考值、双馈风机转子侧电流d轴分量测量值的转子电流d轴分量第一差值；以及

获取双馈风机转子侧电流q轴分量参考值、双馈风机转子侧电流q轴分量测量值的转子电流q轴分量第一差值；

S2.获取双馈风机定子侧电压q轴分量测量值，并将所述双馈风机定子侧电压q轴分量测量值分别输入d轴阻抗重塑环节、q轴阻抗重塑环节，得到转子电流d轴分量第二差值、转子电流q轴分量第二差值；

S3.将所述转子电流d轴分量第二差值、所述转子电流q轴分量第二差值分别通过机侧换流器的电流PI控制器，得到机侧换流器输出的转子侧电压d轴分量参考值和转子侧电压q轴分量参考值；

S4.基于所述转子侧电压d轴分量参考值和所述转子侧电压q轴分量参考值，生成机侧换流器的PWM信号。

进一步地，所述步骤S1中，所述双馈风机转子侧电流d轴分量测量值和双馈风机转子侧电流q轴分量测量值，是通过对静止坐标系下双馈风机转子侧三相电流向量进行Park变换得到，所述Park变换所采用的角度为θ_pll-θ_r，θ_pll叫定子电压相角，θ_r叫风机转子相角。

进一步地，所述步骤S2中，所述双馈风机定子侧电压q轴分量测量值，是通过对静止坐标系下双馈风机定子侧三相电压向量进行Park变换得到，Park变换所采用的角度为θ_pll。

进一步地，所述步骤S2具体包括如下步骤：

S21.获取双馈风机定子侧电压q轴分量测量值，并将所述双馈风机定子侧电压q轴分量测量值分别输入d轴阻抗重塑环节、q轴阻抗重塑环节，得到d轴前馈量、q轴前馈量；