[发明专利]一种基于STATCOM/BESS的风电机群协调自启动控制方法

摘要

本发明公开了一种基于STATCOM/BESS的风电机群协调自启动控制方法，包括以下步骤S1处于离网条件下的DFIG自启动开始时，针对DFIG自启动时的模型特点，设计基于反馈线性控制算法的自启动控制器；S2自启动控制器检测到风机孤岛运行的电压和频率稳定后，并入STATCOM/BESS；S3配备有储能系统的DFIG和STATCOM启动之后，并入未配备有储能系统的DFIG，协调模糊PID控制器启动，该控制器利用模糊PID算法，持续监测新并入的DFIG电压以及频率稳定情况，通过模糊推理，不断优化STATCOM与配备储能系统的DFIG的PID控制器参数，协调控制风机与STATCOM的有功无功输出。本发明使双馈异步风电机群可以在离网条件下实现自启动，进而实现稳定的孤岛运行。

主权项

一种基于STATCOM/BESS的风电机群协调自启动控制方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：处于离网条件下的DFIG自启动开始时，针对DFIG自启动时的模型特点，设计基于反馈线性控制算法的自启动控制器；所述步骤S1中的反馈线性控制算法的设计步骤如下：S1.1：建立DFIG的转子侧变流器的线性化差分模型，如式(3)所示：式(3)中，为转子d轴电流，为转子q轴电流，Lm为dq轴坐标系中定、转子同轴等效绕组间的互感，Ls为dq坐标系等效两相定子绕组的自感，Rr、Lr为dq轴坐标系中转子等效两相绕组电阻和自感，为发电机漏磁系数，ωslip＝ω1‑ωr为转差率，ω1为定子磁场转速，ωr为转子磁场转速，ψsq为定子q轴磁链，ψsd为定子d轴磁链，urd为转子d轴电压，urq为转子q轴电压，urd1和urq1为计及定子励磁电流的补偿项，如式(4)所示：式(4)中，Rs为dq轴坐标系中定子等效两相绕组电阻，isd为定子d轴电流，isq为定子q轴电流，Us为风机出口侧电压幅值；令y1＝h1(x)＝x1＝ird以及y2＝h2(x)＝x2＝irq，可得：式(5)中，Ar(x)＝f(x)，Er(x)＝g(x)；S1.2：根据式(5)设计转子电压控制器，如式(6)所示：式(6)中，vrd和vrq为转子电压的跟踪控制信号，由转子电流控制器给出，如式(7)所示：式(7)中，e1＝y1‑y1ref为转子电流y1与转子电流参考值y1ref之差，e2＝y2‑y2ref为转子电流y2与转子电流参考值y2ref之差，krd_p、krd_i为转子电流控制器d轴比例、积分参数，krq_p、krq_i为转子电流控制器q轴比例、积分参数；S1.3：根据式(8)求得转子侧变流器的参考电压和S2：自启动控制器检测到风机孤岛运行的电压和频率稳定后，并入STATCOM/BESS；S3：配备有储能系统的DFIG和STATCOM启动之后，并入未配备有储能系统的DFIG，协调模糊PID控制器启动，模糊PID控制器利用模糊PID算法，持续监测新并入的未配备有储能系统的DFIG电压以及频率稳定情况，通过模糊推理，不断优化STATCOM与配备有储能系统的DFIG的PID控制器参数，协调控制配备有储能系统的DFIG与STATCOM的有功无功输出。