[發明專利]一種基于RMC的DFIG直流并網發電系統及其磁鏈定向控制方法

有效

• 申請號: 201310324951.X
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN103401231A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 易曦露;年珩
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02M7/12
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種基于RMC的DFIG直流并網發電系統，包括多臺DFIG和高壓直流電網；其特征在于：每臺DFIG連接有定子RMC換流器和轉子RMC換流器；所述的定子RMC換流器和轉子RMC換流器共連有一臺控制器；

所述的定子RMC換流器包括RMC、單相高頻變壓器和單相全橋不控型變流器；其中：所述的RMC用于將DFIG的三相定子電壓轉換為正負交變的脈沖電壓，該脈沖電壓通過單相高頻變壓器升壓后由單相全橋不控型變流器轉換為直流電，該直流電一部分給轉子RMC換流器供電，另一部分注入高壓直流電網；

所述的轉子RMC換流器包括RMC、單相高頻變壓器和單相全橋全控型變流器；其中：所述的單相全橋全控型變流器用于將高壓直流電網上的直流電壓轉換為正負交變的方波電壓，該方波電壓經單相高頻變壓器降壓后通過RMC轉換為三相交流電為DFIG轉子提供勵磁，以控制DFIG的氣隙電勢為三相對稱正弦波；

所述的控制器用于采集DFIG的三相定子電流、三相轉子電流以及轉速，并根據這些信號構造出兩組PWM信號分別對定子RMC換流器和轉子RMC換流器進行控制。

2.根據權利要求1所述的DFIG直流并網發電系統，其特征在于：所述的RMC為三相六橋臂結構，其每個橋臂由一雙向功率開關構建；所述的雙向功率開關由兩個IGBT管T₁～T₂組成；其中，IGBT管T₁的集電極為雙向功率開關的一端，IGBT管T₁的發射極與IGBT管T₂的發射極相連，IGBT管T₂的集電極為雙向功率開關的另一端，兩個IGBT管T₁～T₂的門極接收控制器提供的PWM信號。

3.一種如權利要求1或2所述的DFIG直流并網發電系統的磁鏈定向控制方法，如下：

對于轉子RMC換流器的控制，包括如下步驟：

A1.采集DFIG的三相定子電流、三相轉子電流和轉速；分別對三相定子電流和三相轉子電流進行dq變換，得到三相定子電流的d軸分量I_ds和q軸分量I_qs以及三相轉子電流的d軸分量I_dr和q軸分量I_qr；

A2.根據步驟A1中得到的信號計算出DFIG的等效勵磁電流I_m以及轉子電壓的d軸補償量ΔU_dr和q軸補償量ΔU_qr；

A3.根據步驟A2中計算得到的信號，通過PI調節補償計算出轉子d軸電壓調制信號V_dr和轉子q軸電壓調制信號V_qr；

A4.根據轉子d軸電壓調制信號V_dr和轉子q軸電壓調制信號V_qr通過P-N-SVM技術構造得到一組PWM信號以對轉子RMC換流器中的RMC進行控制；

對于定子RMC換流器的控制，包括如下步驟：

B1.采集DFIG的三相定子電流和三相轉子電流；分別對三相定子電流和三相轉子電流進行dq變換，得到三相定子電流的d軸分量I_ds和q軸分量I_qs以及三相轉子電流的d軸分量I_dr和q軸分量I_qr；

B2.根據步驟B1中得到的信號計算出DFIG氣隙電勢的d軸分量E_dm和q軸分量E_qm以及定子電壓的d軸補償量ΔU_ds和q軸補償量ΔU_qs；

B3.根據步驟B2中計算得到的信號，通過PI調節補償計算出定子d軸電壓調制信號V_ds和定子q軸電壓調制信號V_qs；

B4.根據定子d軸電壓調制信號V_ds和定子q軸電壓調制信號V_qs通過P-N-SVM技術構造得到一組PWM信號以對定子RMC換流器中的RMC進行控制。