[发明专利]一种对称故障下基于励磁控制的双馈风电机组故障穿越评估方法

摘要

本发明公开了一种对称故障下基于励磁控制的双馈风电机组故障穿越评估方法，对称故障下获得双馈风电机组的转子最小故障电流峰值与机组参数、故障前初始工况、电网电压跌落深度等多种因素间的简化解析表达式；基于该简化表达式可以得到对称故障下励磁控制方法的极限，进而评估基于励磁控制的双馈风电机组对于对称故障的穿越能力；此外，该简化解析表达式也可以用来指导双馈风电机组转子侧变流器容量的设计。该评估方法不依赖于具体的励磁控制方法和特定的机组参数，更具有通用性；可排除仿真或实验中各种干扰因素的影响如控制参数的合理性、观测量的准确性等，更适用于评估机组硬件约束下的励磁控制方法的理论极限；计算简便，易于实施，准确性高。

主权项

1.一种对称故障下基于励磁控制的双馈风电机组故障穿越评估方法，其特征在于，包括下述步骤：S1：获得对称故障下双馈风电机组的转子最小故障电流峰值；S2：根据所述转子最小故障电流峰值对双馈风电机组的故障穿越能力进行评估；步骤S1具体为：S11：获取双馈风电机组的机组参数，双馈风电机组的定子三相电压Usabc、直流母线电压Udc和转子三相电流Irabc，并网点电压的角频率ωs，以及双馈风电机组的转子角频率ωr；所述机组参数包括：定子自感Ls、转子自感Lr和定转子互感Lm；S12：根据所述并网点电压的角频率ω_s和转子角频率ω_r获得转差角频率ω₂＝ω_s‑ω_r和转差率并将所述转差角频率ω₂进行积分后获得转差角θ₂；S13：通过坐标变换分别对所述定子三相电压Usabc和转子三相电流Irabc进行abc/dq坐标变换，获得同步旋转坐标系下的双馈风电机组的定子电压d轴分量Usd、定子电压q轴分量Usq、转子电流d轴分量Ird、转子电流q轴分量Irq；S14：根据所述定子电压d轴分量U_sd和定子电压q轴分量U_sq获得双馈风电机组在对称故障前和故障后的定子电压矢量的幅值U_s、U_{s_fault}；其中：U_{s_fault}＝(1‑p)U_s，p为对称电压跌落深度；S15：根据所述双馈风电机组的定子自感Ls、定转子互感Lm，所述转差率s、所述对称故障前和故障后定子电压矢量的幅值Us、Us_fault，获得对称故障时双馈风电机组的转子侧单相感应电动势的正序分量幅值Erpp和暂态自由分量幅值Ernp；其中：S16：根据所述直流母线电压Udc和所述转子侧单相感应电动势的暂态自由分量幅值Ernp，获得转子侧各相感应电动势的进入角αi、半控角β；其中：S17：根据所述转子电流d轴分量Ird、转子电流q轴分量Irq，所述转子侧单相感应电动势的正序分量幅值Erpp、暂态自由分量幅值Ernp以及所述转子侧各相感应电动势的进入角αi、半控角β，获得对称故障下双馈风电机组的转子最小故障电流峰值Irpmin。