[发明专利]一种电网不对称故障时风电机组控制基准信号的检测方法

摘要

本发明公开的电网不对称故障时风电机组控制基准信号的检测方法，通过“T/16延时”分离方法，将采集得到的风力发电机定子三相不对称电压中的正序、负序分量分离出来，并通过不对称软件锁相环，实现对基波电压正序分量幅值、相位和频率的快速检测。本方法可快速分离故障电网电压中的基波正、负序分量，具有检测精度高、实时性好等特点，能为各种电网故障情况下风电机组的运行控制提供依据。

主权项

1. 一种电网不对称故障时风电机组控制基准信号的检测方法，其特征在于包括以下步骤：(i)利用三个电压霍尔传感器(5)采集双馈异步感应发电机三相定子电压信号Usabc；利用六个电流霍尔传感器(4)分别采集三相定子电流Isabc和转子电流信号Irabc；(ii)采集得到的三相定子电压信号Usabc经过不对称软件锁相环(8)检测得到电网或者定子电压角频率ωs和相位θs；与此同时采用编码器(7)检测双馈异步感应发电机的转子位置θr及转速ωr；并分别经加减计算器计算得到滑差角度±θs-θr和滑差角频率ωslip+＝ωs-ωr，ωslip-＝-ωs-ωr；(iii)将采集得到的定子电压信号Usabc、三相定、转子电流信号Isabc和Irabc分别经过静止三相/二相坐标变换模块(6)，得到包含正、负序分量的定子电压综合矢量Usαβ，定、转子电流综合矢量Isαβ和Irαβ；(iv)将得到的定子静止坐标系中定子电压综合矢量Usαβ分别通过正、反转同步速旋转坐标变换模块(13，14)，得到在电网电压不平衡条件下正、反转同步速旋转坐标系中含有直流量与两倍频2ωs交流量之和的电压综合矢量；采用“T/16延时”分离方法(16)消除正、反转同步速旋转坐标系中电压矢量综合矢量中的2ωs频率交流成分，快速分离出正、负序电压直流分量(v)采用如(iv)相同的步骤，从定子静止坐标系中的定子电流综合矢量Isabc得到正、负序定子电流直流分量(vi)将定子静止坐标系中的转子电流综合矢量Irαβ分别通过正、反转转子速旋转坐标变换模块(11，12)，得到在电网电压不平衡条件下正、反转同步速旋转坐标系中含有直流量与两倍频2ωs交流量之和的转子电流综合矢量采用“T/16延时”分离方法(16)消除正、反转转子速旋转坐标系中转子电流综合矢量中的2ωs频率交流成分，获得正、负序转子电流直流分量(vii)采用定子磁链观测器(18)获取转子参考电流指令值计算模块(17)计算所需的正、反转同步旋转坐标系中的定子磁链直流分量根据电网电压不平衡条件下双馈异步感应发电机所需的控制目标，由转子电流指令值计算模块(17)计算得到正、反转同步速旋转坐标系中的转子电流指令将该电流指令值与正、负序转子电流直流信号比较获得误差信号；误差信号通过PI控制器(19)调节后的输出信号经过反馈补偿解耦模块(15)完成转子速旋转坐标系中交-直轴间的交叉解耦和动态反馈补偿，获取转子速旋转坐标系中的正、负序转子电压参考值和正、负序转子参考电压分别通过正、反转转子速旋转坐标反变换模块(9，10)，得到定子静止坐标系中的正、负序转子电压参考值；正、负序转子电压参考值相加之后得到定子静止坐标系中的转子参考电压综合矢量该信号经过空间矢量脉宽调制模块(2)调制后获得控制双馈异步感应发电机运行的转子侧变换器(1)开关信号Sa，Sb，Sc。