[发明专利]一种基于转差率反馈的双馈风电机组惯量控制方法

摘要

本发明公开一种利用双馈风机转子的虚拟转动惯量、改善风电并网系统的频率惯性特性的双馈风电机组惯量控制方法，属于新能源发电中的控制技术领域。首先将频率测量值通过高通滤波器后，经比例、微分环节定义转差率的暂态变化过程，作为转差率反馈环节的参考值；将转差率反馈值与转差率参考值进行比较，得到转差率偏差信号，通过不完全微分PD控制器，得到转子电流q轴分量的微调量；将其叠加到有功功率控制环的转子电流指令上，对风电机组的有功输出进行调节，实现惯量控制。能够避免电网频率的二次跌落，同时转速恢复速度快。此方法可以有效降低频率扰动后的频率偏差幅值和变化速率，提升电力系统的频率稳定性。

主权项

1.一种基于转差率反馈的双馈风电机组惯量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S01，基于采用定子磁链定向矢量控制系统的双馈风电机组，在最大功率追踪控制策略下，依据转子转速ωr获取风电机组运行在最佳功率曲线的功率值P*；S02，将步骤S01获取的功率值P^*作为双馈风电机组转子侧变换器中的双闭环控制的给定值P_ref，给定值P_ref与实际功率P比较后通过PI调节器，计算得到转子电流q轴分量的指令值指令值计算公式为：式中：Ls、Lm分别为d、q轴定子绕组自感、定子和转子绕组互感，np为发电机极对数，ψs为定子磁链，KiP和KiI分别为PI控制器的比例参数和积分参数，s为积分时间常数；S03，通过电网频率测量设备获得实时电网频率信号的频率测量值f，通过高通滤波器阻断稳态输入信号后，经比例和微分产生转差率参考值swref；S04，测得双馈风电机组中发电机的实时转差率slip，经高通滤波器阻断稳态输入信号后，得到反馈值sw，将反馈值sw与转差率参考值swref进行比较，得到转差率偏差信号Δsw；通过不完全微分PD控制器，得到转子电流q轴分量的微调量Δiqr；S05，将转子电流q轴分量的微调量Δi_qr叠加到有功功率控制环的转子电流q轴分量的指令值上，获取转子电流环控制目标值i_{qr_ref}；S06，通过调节双闭环控制的转子电流环控制目标值iqr_ref，使得电网频率下降时，iqr增大，电磁转矩Te增大，转子转速下降，动能释放，实现惯量控制。