[發(fā)明專利]諧波電網(wǎng)電壓下雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810214783.1
• 申請(qǐng)日: 2018-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN108321843B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚駿;劉瑞闊;裴金鑫;王雪微;曾德銀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J3/24;H02P9/10;H02P21/22;H02P21/14;H02J3/16
• 代理公司: 重慶博凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 李海華

1.諧波電網(wǎng)電壓下雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：本方法涉及對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)機(jī)側(cè)變換器和網(wǎng)側(cè)變換器的控制；

(A)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)機(jī)側(cè)變換器的控制目標(biāo)設(shè)定為抑制定子端輸出無(wú)功功率和電磁功率6倍頻脈動(dòng)，其具體控制步驟為：

A1)將雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)定子平均有功功率指令定子平均無(wú)功功率與對(duì)應(yīng)的反饋量P_s、Q_s之差送至機(jī)側(cè)變換器正序電流參考值計(jì)算模塊，得到轉(zhuǎn)子正序電流參考值

式中，K_p1和τ_i1分別為正序電流參考值計(jì)算模塊PI控制器的比例系數(shù)和積分時(shí)間常數(shù)；

A2)將定子電壓正序基波dq軸分量5次諧波dq軸分量7次諧波dq軸分量以及轉(zhuǎn)子正序電流參考值輸送至機(jī)側(cè)變換器諧波電流參考值計(jì)算模塊，確定機(jī)側(cè)變換器諧波電流參考值如下所示：

式中，L_m為定轉(zhuǎn)子繞組等效互感，ω為同步電角速度；

A3)將步驟A1)和A2)計(jì)算得到的機(jī)側(cè)變換器電流參考值分別輸送至機(jī)側(cè)變換器正序、5次諧波、7次諧波電流內(nèi)環(huán)控制環(huán)節(jié)，按照下式得到機(jī)側(cè)變換器控制電壓分量

式中，K_p2和τ_i2分別為正序基波電流內(nèi)環(huán)PI控制器比例系數(shù)和積分時(shí)間常數(shù)，K_p3和τ_i3分別為5次諧波電流環(huán)PI控制器的比例系數(shù)和積分時(shí)間常數(shù)，K_p4和τ_i4分別為7次諧波電流環(huán)PI控制器的比例系數(shù)和積分時(shí)間常數(shù)，L_s、L_r分別為定子側(cè)繞組等效電感、轉(zhuǎn)子側(cè)繞組等效電感，σ為漏感系數(shù)，ω_r為轉(zhuǎn)子電角速度，分別為轉(zhuǎn)子電流正序基波、5次諧波、7次諧波dq軸分量；

A4)將步驟A3)得到的控制電壓分量進(jìn)行空間矢量調(diào)制，即獲得機(jī)側(cè)變換器PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)機(jī)側(cè)變換器控制目標(biāo)；

(B)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)變換器的控制目標(biāo)設(shè)定為抑制雙饋系統(tǒng)總輸出有功、無(wú)功功率6倍頻脈動(dòng)，其具體控制步驟為：

B1)將采集到的直流母線電壓信號(hào)U_dc輸送至網(wǎng)側(cè)變換器正序電流參考值計(jì)算模塊，按照下式，確定網(wǎng)側(cè)變換器正序電流參考值：

式中，K_p5和τ_i5分別為正序電流參考值計(jì)算模塊PI控制器的比例系數(shù)和積分時(shí)間常數(shù)，為直流母線電壓參考值；

B2)將電網(wǎng)電壓正序基波、5次諧波、7次諧波dq軸分量網(wǎng)側(cè)變換器正序電流參考值以及定子電流正序基波、5次諧波、7次諧波dq軸分量輸送至諧波電流參考值計(jì)算模塊，確定網(wǎng)側(cè)變換器諧波電流參考值如下所示：

式中，

B3)將步驟B1)和B2)計(jì)算得到的網(wǎng)側(cè)變換器電流參考值分別輸送至網(wǎng)側(cè)變換器正序、5次諧波、7次諧波電流內(nèi)環(huán)控制環(huán)節(jié)，按照下式，得到網(wǎng)側(cè)變換器在正向、5倍反向和7倍正向同步角速度旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的控制電壓分量

式中，K_p6和τ_i6分別為正序基波電流內(nèi)環(huán)PI控制器的比例系數(shù)和積分時(shí)間常數(shù)，K_p7和τ_i7分別為5次諧波電流環(huán)PI控制器的比例系數(shù)和積分時(shí)間常數(shù)，K_p8和τ_i8分別為7次諧波電流環(huán)PI控制器的比例系數(shù)和積分時(shí)間常數(shù)，L_g為網(wǎng)側(cè)變換器進(jìn)線電抗器電感，分別為網(wǎng)側(cè)變換器電流正序基波、5次諧波、7次諧波dq軸分量；

B4)將步驟B3)得到的控制電壓進(jìn)行空間矢量調(diào)制，即獲得網(wǎng)側(cè)變換器PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)側(cè)變換器控制目標(biāo)。