[发明专利]一种无刷双馈电机的功率下垂控制方法

摘要

本发明属于电机控制技术领域，公开了一种无刷双馈电机的并网瞬间功率下垂控制方法，保证任何带载工况下均能完成发电系统从独立运行到并网运行模式的无缝切换。该方法基于控制绕组电流定向下的无刷双馈电机等效电路模型，实时采样切换瞬间电机内部的各电量信息，并根据独立/并网双模式切换瞬间的有功无功功率与瞬时冲击电流的关系准确设计下垂系数，将采样的冲击电流与下垂系数相乘后叠加于无刷双馈电机的控制绕组电压，从而减小从独立运行到并网运行模式的切换瞬间冲击，提高了系统安全性及稳定性。

主权项

1.一种无刷双馈电机的功率下垂控制方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)基于无刷双馈电机等效电路进行电机内部电阻电感串并联折算，获得简化电路等效电阻Z4；(2)检测控制绕组三相相电流并对其进行ABC/dq坐标变换后得到控制绕组电流d轴分量icd和q轴分量icq；检测功率绕组三相相电流并对其进行ABC/dq坐标变换后得到功率绕组电流d轴分量ipd和q轴分量ipq；检测功率绕组三相线电压并将其转化为相电压，对相电压进行ABC/dq坐标变换后得到功率绕组电压d轴分量upd和q轴分量upq；(3)将功率绕组电流d轴分量i_pd和q轴分量i_pq以及功率绕组电压d轴分量u_pd和q轴分量u_pq经电机内部关系式变换至控制绕组电流定向i_cq＝0坐标系下获得功率绕组电压d轴分量q轴分量及功率绕组电流d轴分量q轴分量(4)基于控制绕组电流定向后无刷双馈电机内部的控制绕组电压与控制绕组电流坐标系角度功率绕组电压与控制绕组电流坐标系角度δ，以及步骤(3)中的电量值获得输出有功功率P和无功功率Q；并根据输出有功功率P和无功功率Q获得系统并网前稳态工作点时的稳态有功功率P*、无功功率Q*；(5)根据所述稳态有功功率P^*、无功功率Q^*获得系统因并网前后输出电压及电网电压偏差导致的并网瞬间稳态功率波动ΔP、ΔQ，并网后输出电压被电网电压钳位，波动由输出电流导致，进一步推导出其与控制绕组电压波动的关系，并获得下垂控制系数G_{d_q}、G_{q_q}、G_{q_d}以及下垂控制环节的输出Δu″_cd、Δu″_cq；(6)根据下垂控制系数G_{d_q}、G_{q_q}、G_{q_d}以及下垂控制环节的输出Δu″_cd、Δu″_cq获得控制绕组电压的三相参考值并根据实现控制绕组电流dq分量对闭环参考值的闭环跟踪。