[發明專利]一種雙饋異步風力發電機的不對稱直接功率控制方法

有效

• 申請號: 200910096508.5
• 申請日: 2009-03-05
• 公開（公告）號: CN101505131A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: 周鵬;賀益康;章瑋;孫丹
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P25/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 周 烽

1.一種雙饋異步風力發電機的不對稱直接功率控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

(i)利用三個電壓霍爾傳感器(5)采集雙饋異步風力發電機(3)三相定子電壓信號U_sabc；利用三個電流霍爾傳感器(4)采集三相定子電流信號I_sabc；

(ii)采集得到的三相定子電壓信號U_sabc經過不對稱鎖相環(8)檢測得到電網或者定子電壓中正序分量的角頻率ω_s和相位θ_s；與此同時采用編碼器(7)檢測雙饋異步風力發電機(3)的轉速ω_r及轉子位置θ_r；并通過減法器計算得到滑差角頻率ω_slip＝ω_s-ω_r；

?(iii)將采集得到的三相定子電壓信號U_sabc，三相定子電流信號I_sabc分別經過靜止三相/二相坐標變換模塊(6)，得到包含正、負序分量的定子電壓綜合矢量U_sαβ，以及包含正、負序和零序分量的定子電流綜合矢量I_sαβ；

(iv)將得到的定子靜止坐標系中定子電壓綜合矢量U_sαβ、定子電流綜合矢量I_sαβ經過定子有功、無功功率計算模塊(22)得到定子輸出的瞬時有功、無功功率信號P_s、Q_s；

(v)將定子瞬時有功、無功功率信號P_s、Q_s與其參考功率信號?經過減法器計算得到有功、無功功率誤差信號ΔP_s、ΔQ_s；

(vi)將得到的功率誤差信號ΔP_s、ΔQ_s通過比例諧振調節器(21)調節；調節后的輸出信號?經過反饋補償解耦模塊(15)完成轉子速旋轉坐標系中交-直軸間的交叉解耦和動態反饋補償，獲取轉子速旋轉坐標系中的轉子電壓參考值?

(vii)轉子電壓參考值?經過轉子速旋轉坐標變換模塊(9)，獲得的定子坐標系中轉子電壓參考值?作為空間矢量脈寬調制模塊(2)調制所需的轉子電壓參考信號，該信號經過空間矢量脈寬調制后獲得控制雙饋異步風力發電機(3)運行的轉子側變換器(1)開關信號S_a，S_b，S_c。

2.根據權利要求1所述的一種雙饋異步風力發電機的不對稱直接功率控制方法，其特征在于，步驟(ii)中所述的采用不對稱鎖相環(8)檢測電網或者定子電壓中正序分量的角頻率ω_s和相位θ_s，步驟如下：

(A)利用鎖相環的反饋相位信號θ′_s對三相定子電壓信號U_sabc進行正轉坐標變換(23)，得到正轉坐標系中含有直流量與兩倍頻2ω_s交流量之和的電壓綜合矢量U_sdq；

(B)將得到的正轉坐標系中電壓綜合矢量U_sdq的q軸分量U_sq經過PI調節器(19)?得到定子電壓中正序分量的角頻率ω_s；

(C)將得到的定子電壓中正序分量的角頻率ω_s經過積分器(20)積分得到電壓正序分量的相位信號θ_s；

(D)U_sq經過兩倍頻2ω_s諧振調節器(24)調節后的輸出信號與電壓正序分量的相位信號θ_s相加，得到鎖相環的反饋相位信號θ′_s。

3.根據權利要求1所述的一種雙饋異步風力發電機的不對稱直接功率控制方法，其特征在于，所述步驟(vi)中所述的比例諧振調節器(21)包括一個比例控制器(26)和兩個角頻率分別為基頻ω_s和兩倍頻2ω_s的諧振調節器，其中角頻率為ω_s的諧振調節器(25)可抑制定子有功、無功功率中的基頻ω_s振蕩，角頻率為2ω_s的諧振調節器(24)可抑制定子有功、無功功率中的兩倍頻2ω_s振蕩。?