[发明专利]抑制双馈风电机组中Crowbar电路损坏的方法

摘要

本发明提供一种抑制双馈风电机组中Crowbar电路损坏的方法，包括如下步骤：传感器采集定子电压、定子电流、编码器角度值；根据传感器采集的定子电压、定子电流、编码器角度值估算Crowbar电流值：根据Crowbar电流值确定合适的Crowbar电路关断时刻，当Crowbar电流值低于700‑900A时为合适的Crowbar电路的关断时刻。本发明输入变量为定子三相电流、三相电压、转子电角度，这些变量为控制中用到的，无需单独测量；可准确估算Crowbar电流值，为Crowbar电路关断时刻提供参考，减少因Crowbar电路关断带来的IGBT损坏；同时不需要Crowbar电流传感器，减少硬件成本。

主权项

1.一种抑制双馈风电机组中Crowbar电路损坏的方法，其特征在于:包括如下步骤：(1)传感器采集定子电压、定子电流、编码器角度值；(2)根据传感器采集的定子电压、定子电流、编码器角度值估算Crowbar电流值：S1.定子感应电动势的计算：传感器采集三相定子电压Usa、Usb、Usc，三相定子电流Isa、Isb、Isc，经过3s/2s变换，得到两相静止坐标系下的定子电压Usα、Usβ，定子电流Isα、Isβ；Eα＝Usα+Rs*Isα  (1‑1)Eβ＝Usβ+Rs*Isβ  (1‑2)根据式(1‑1)和(1‑2)计算得到定子感应电动势Eα、Eβ式中Rs为双馈电机定子电阻；S2.低通滤波补偿计算：Eα_补偿＝Eα+Gama*Eβ  (2‑1)Eβ_补偿＝Eβ‑Gama*Eα  (2‑2)根据式(2‑1)和(2‑2)对定子感应电动势Eα、Eβ进行补偿，补偿后的定子感应电动势Eα_补偿、Eβ_补偿，式中Gama为补偿系数；S3.定子磁链计算:根据式(3‑1)和(3‑2)，Eα_补偿、Eβ_补偿经过一阶低通滤波器，计算得到定子磁链φsα、φsβ，为一阶低通滤波器的传递函数；S4.折算到定子侧的转子电流计算:Irα_s＝(φsα+Ls*Isα)/Lm  (4‑1)Irβ_s＝(φsβ+Ls*Isβ)/Lm  (4‑2)根据式(4‑1)和(4‑2)，计算得到折算到定子侧的转子电流Irα_s、Irβ_s，其频率为定子频率50Hz，式中Ls、Lm分别为定子等效自感和等效互感；S5.转子侧转子电流计算:Irα＝‑Vnom/Vo_r*[Irα_s*cos(θr)+Irβ_s*sin(θr)]  (5‑1)Irβ＝‑Vnom/Vo_r*[‑Irα_s*sin(θr)+Irβ_s*cos(θr)]  (5‑2)根据式(5‑1)和(5‑2)，计算得到转子侧的转子电流Irα、Irβ，式中Vnom为发电机定子额定线电压，Vo_r为发电机转子开路电压，θr为发电机转子电角度＝编码器角度乘以电机极对数；S6.Crowbar电流计算:双馈电机转子电流Irα、Irβ经过2s/3s变换，得到三相静止坐标系下的转子电流Ira、Irb、Irc，Crowbar电流可近似等效为：Icrowbar＝Max(Abs(Ira),Abs(Irb),Abs(Irc))  (6‑1)Icrowbar为估算得到的Crowbar电流，式中Max为取最大值函数，Abs为取绝对值函数；(3)根据Crowbar电流值确定合适的Crowbar电路关断时刻，当Crowbar电流值低于900A时为合适的Crowbar电路的关断时刻。