[发明专利]一种具有主动惯量响应能力的双馈风电机组

摘要

本发明公开了一种具有主动惯量响应能力的双馈风电机组，其包括：网侧变流器惯性同步控制模块以及转子侧变流器虚拟同步控制模块；其中，所述网侧变流器惯性同步控制模块包括：调制波频率生成模块以及调制波幅值生成模块；所述转子侧变流器虚拟同步控制模块包括：同步控制环、下垂控制环、励磁控制环以及预同步控制环。本发明的具有主动惯量响应能力的双馈风电机组，能够避免系统发生严重的频率二次跌落，并且在较大的负载投切过程中仍能保持稳定，能够在惯量响应的过程中仍保持对于转速的直接控制。

主权项

1.一种具有主动惯量响应能力的双馈风电机组，其特征在于，包括：网侧变流器惯性同步控制模块以及转子侧变流器虚拟同步控制模块；所述网侧变流器惯性同步控制模块用于控制双馈风电机组的网侧变流器，控制所述网侧变流器的无功功率并将电网频率的变化反应到直流母线电压的变化上；转子侧变流器改进型虚拟同步控制模块用于控制双馈风电机组的转子侧变流器，使得所述双馈发电机具备类似同步发电机的外特性，以及惯量响应与频率支撑的能力，并同时具备对于发电机转速的直接控制能力；其中，所述网侧变流器惯性同步控制模块包括：调制波频率生成模块以及调制波幅值生成模块；所述调制波频率生成模块用于控制双馈风电机组的直流母线电压，使得直流母线电压的实际值快速跟踪其指令；所述调制波幅值生成模块用于控制网侧变流器的无功功率，使得双馈风电机组的网侧变流器实现单位功率因数运行；所述转子侧变流器虚拟同步控制模块包括：同步控制环、下垂控制环、励磁控制环以及预同步控制环；其中，所述同步控制环用于模拟传统同步发电机的转子运动方程，实现最大功率跟踪并提供惯量响应；所述下垂控制环用于根据直流母线电压动态修改下垂控制系数来提高双馈风电机组的稳态运行的稳定域度；所述励磁控制环用于通过控制双馈风电机组的转子磁链幅值来控制双馈风电机组的无功功率；所述预同步控制环用于对转子侧变流器并网之前的相角进行预同步。