[发明专利]一种不平衡电网下基于拓展功率的DFIG虚拟同步控制方法

摘要

本发明公开了一种不平衡电网下基于拓展功率的DFIG虚拟同步控制方法，其在传统的双馈感应发电机虚拟同步控制方法的基础上，提出拓展功率的概念，并将这种拓展功率和对应的实际功率之和作为控制对象，将虚拟同步控制算法与谐振器相结合，进而提出了一种不平衡电网下基于拓展功率的DFIG虚拟同步控制方法；本发明方法在无需改变传统虚拟同步控制的控制结构并且不需要对定子电压及定子电流正负序分离的前提下，就可以实现对DFIG在不平衡电网下的有效控制，得到平衡且正弦的定子电流；本发明控制系统实现极为简单，不需要锁相环对电网频率进行实时监测。

主权项

1.一种不平衡电网下基于拓展功率的DFIG虚拟同步控制方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)采集DFIG的三相定子电压U_sabc和三相定子电流I_sabc，通过光码盘检测计算得到DFIG的转子电角频率ω_r和转子位置角θ_r；(2)分别对采集得到的三相定子电压U_sabc和三相定子电流I_sabc进行Clark变换，对应得到静止α‑β坐标系下的定子电压矢量U_sαβ和定子电流矢量I_sαβ；然后将所述定子电压矢量U_sαβ延迟四分之一周期，得到延迟后的定子电压矢量(3)根据定子电压矢量U_sαβ、延迟后的定子电压矢量以及定子电流矢量I_sαβ计算出DFIG定子侧向电网输出的实际有功功率P_s、实际无功功率Q_s、拓展有功功率拓展无功功率(4)根据实际有功功率P_s和实际无功功率Q_s通过虚拟同步控制环节计算确定控制电压的幅值U_r及相位角θ_s；(5)对拓展有功功率与实际有功功率P_s之和以及拓展无功功率与实际无功功率Q_s之和分别进行谐振控制，并对应得到转子侧逆变器交流补偿电压矢量的d轴分量和q轴分量(6)对U_r与之和以及利用虚拟同步控制产生的相位角θ_s进行反Park变换，得到转子侧逆变器调制电压参考矢量进而利用SVPWM算法构造出一组PWM信号以对DFIG的机侧变换器进行控制。