[发明专利]弱电网下抑制直驱风电场次同步振荡的控制方法及装置

权利要求书

1.一种弱电网下抑制直驱风电场次同步振荡的控制方法，其特征在于，包括：

采集直驱风电场并网系统参数；

将所述直驱风电场并网系统中的风力机和机侧换流器等效为受控电流源；

基于所述直驱风电场并网系统参数，建立网侧换流器模型；

将改进型线性一阶自抗扰控制器应用于所述网侧换流器模型；

其中，所述改进型线性一阶自抗扰控制器表示如下：

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其中，z₁、z₂为扰动估计值，、为扰动估计值的微分量，b₀为误差因子，β₁、β₂为可调参数，u为扰动补偿量，为误差反馈率，k_p为自抗扰控制器带宽，y为系统输出，为忽略微分项的不完全误差，，e₁为误差信号，为系统输出的微分量，v为给定信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述直驱风电场并网系统包括所述风力机、所述机侧换流器、所述网侧换流器以及弱交流电网。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网侧换流器模型表示如下：

；

其中，ω为系统同步角速度，L为交流侧的滤波电感，R_g为网侧换流器交流侧的等效电阻，u_cd、u_cq分别为网侧换流器输出电压的d轴和q轴分量，i_gd、i_gq分别为网侧换流器交流侧电流的d轴和q轴分量，u_gd、u_gq分别为风机并网点电网电压的d轴和q轴分量，i_g为风机并网点电流，C为网侧换流器直流侧电容，i_dc为所述受控电流源提供的流经网侧换流器直流侧电容的电流，U_dc为网侧换流器直流侧电容的电压值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述改进型线性一阶自抗扰控制器通过如下步骤得到：

对线性扩张状态观测器进行改进，改进后的线性扩张状态观测器表示如下：

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其中，为误差信号的微分量，为状态变量；

基于所述改进后的线性扩张状态观测器估计系统误差，并通过线性状态误差反馈控制器补偿得到补偿后输出，表示如下：

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其中，E为理想误差；

将所述理想误差中的微分项忽略，得到不完全误差，用所述不完全误差代替所述补偿后输出中的所述理想误差，得到改进型线性一阶自抗扰控制器。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述理想误差表示如下：

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6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将改进型线性一阶自抗扰控制器应用于所述网侧换流器模型时，采用电压外环和电流内环双闭环控制，其中，d轴电流内环控制方程表示如下：

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其中，为d轴电流参考值，、为观测器状态变量，、为观测器状态变量的微分量，为误差因子，为忽略观测器的估计误差，为电流内环控制器的扰动补偿环节；

电压外环控制方程表示如下：

；

其中，为直流侧电容电压参考值，、为观测器状态变量，、为观测器状态变量的微分量，为误差因子，为忽略观测器的估计误差，为电压外环控制器的扰动补偿环节。