[发明专利]一种基于正负序电流内环控制的风电换流器控制方法

摘要

本发明涉及一种基于正负序电流内环控制的风电换流器控制方法，包括以下步骤1)检测电网的电量参数，判断电网发生的不对称故障类型；2)根据不对称故障类型检测获得发生故障的不平衡电网电量；3)将发生故障的不平衡电网电量分解为正序分量和负序分量，并将该正负序分量转换到正、负旋转坐标系中；4)建立正负序电流控制模型，并根据控制模型消除不对称电网故障的二次谐波分量，以及确保输出电量的正弦波形。与现有技术相比，本发明具有控制性能好、方法先进等优点。

主权项

一种基于正负序电流内环控制的风电换流器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)检测电网的电量参数，判断电网发生的不对称故障类型；2)根据不对称故障类型检测获得发生故障的不平衡电网电量；3)将发生故障的不平衡电网电量分解为正序分量和负序分量，并将该正、负序分量转换到正、负旋转坐标系中；4)建立正负序电流控制模型，并根据控制模型消除不对称电网故障的二次谐波分量，以及确保输出电量的正弦波形，所述的步骤4)具体包括以下步骤：41)根据直流驱动风力发电机组接线方式获取网侧电磁暂态模型，网侧电磁暂态模型表达式为：Vd+Vq+=LddtId+Iq++RId+Iq++ωL-Iq+Id++Ud+Uq+Vd-Vq-=LddtId-Iq-+RId-Iq-+ωLIq--Id-+Ud-Uq-]]>其中，下标d为正、负旋转坐标系的d轴，下标q为正、负旋转坐标系的q轴，上标+为正序，上标‑为负序，L为电感，R为电阻，I为轴电流，U为轴电压，V为调制电压，ω为电网电压角频率；42)根据电磁暂态模型计算网侧输出的瞬时有功功率，并根据瞬时有功功率获得电流控制目标，控制目标的表达式为：P(t)=P0+Pcos2cos(2ωt)+Psin2sin(2ωt)Q(t)=Q0+Qcos2cos(2ωt)+Qsin2sin(2ωt)]]>S(t)＝P(t)+jQ(t)D＝[(ud+)2+(uq+)2]+[(ud‑)2+(uq‑)2]其中，u为轴瞬时电压，i为轴瞬时电流，S(t)为电网输出复功率，P(t)为电网输出有功功率，Q(t)为电网输出无功功率，P0为基波有功功率，Q0为基波无功功率，Pcos2和Psin2分别为二次谐波有功分量，Qcos2和Qsin2分别为二次谐无有功分量；43)根据电磁暂态模型获得正负序电流控制模型的正、负序控制器表达式，正序控制器表达式为：Ud+=Vd+-(Kp+Kis)(Id+*-Id-)-ωLIq+Uq+=Vq+-(Kp+Kis)(Iq+*-Iq+)-ωLId+]]>负序控制器表达式为：Ud-=Vd--(Kp+Kis)(Id-*-Id-)-ωLIq-Uq-=Vq--(Kp+Kis)(Iq-*-Iq-)+ωLId-]]>其中，Kp和Ki为PI调节器参数，和为轴参考电流；44)根据控制目标和基波有功功率P0得到d、q轴正、负序瞬时电流参考值和 P0＝Vdc*Idc*其中，Udc*为直流侧瞬时参考电压，Udc为直流侧瞬时电压，Idc*为直流侧参考电流，Vdc*为直流侧参考电压；45)根据电流控制目标和正、负序控制器表达式建立正负序电流控制模型。