[发明专利]一种不平衡电网电压下基于矩阵变换器励磁的DFIG控制方法

摘要

本发明公开了一种不平衡电网电压下基于矩阵变换器励磁的DFIG控制方法，该方法可以有效地实现定子电流平衡、转子电流平衡、定子功率稳定和DFIG电磁转矩稳定四个控制目标，而在控制环中没有正负序分离环节，减少了正、负序分离过程所带来的时延、相角和幅值的检测误差等问题，计算简便，具有良好的动态特性，能够实现快速、精确地控制。同时本发明进一步验证了矩阵变换器运用在双馈风力发电技术中的可行性和科学性，使得基于矩阵变换器励磁的DFIG系统在理想电网和不平衡电网电压中均可实现良好的运行效果，具有很好的研究价值和实用价值。

主权项

一种不平衡电网电压下基于矩阵变换器励磁的DFIG控制方法，包括如下步骤：(1)首先采集DFIG的三相定子电压Usabc、三相定子电流Isabc、三相转子电流Irabc、转速ωr以及转子位置角θr；然后对三相定子电流Isabc和三相转子电流Irabc分别进行坐标变换，对应得到d‑q旋转坐标系下的定子电流矢量Isdq和转子电流矢量Irdq；进而对三相定子电压Usabc进行坐标变换，得到正向同步速坐标系下包含正负序矢量的定子电压矢量以及反向同步速坐标系下包含正负序矢量的定子电压矢量最后利用陷波器提取定子电压矢量的正序矢量提取定子电压矢量的负序矢量(2)根据不同的控制目标以及正序矢量和负序矢量计算出转子电流的正序给定矢量和负序给定矢量进而计算得到转子电流给定矢量Irdq*；(3)使所述的转子电流给定矢量Irdq*减去转子电流矢量Irdq，得到转子电流误差矢量ΔIrdq；然后对所述的转子电流误差矢量ΔIrdq进行PIR调节和解耦补偿，得到DFIG的转子电压给定矢量Urdq*，进而对转子电压给定矢量Urdq*进行坐标变换，得到三相转子电压给定信号Urabc*；(4)对定子电压矢量的正序矢量进行坐标变换，得到三相定子正序电压信号(5)使所述的三相转子电压给定信号Urabc*作为矩阵变换器的输出线电压参考，使所述的三相定子正序电压信号作为矩阵变换器的输入相电流参考，进而利用间接的SVPWM调制法进行调制，得到一组PWM信号用以对DFIG矩阵变换器中的功率开关器件进行控制。