[發明專利]一種雙饋風機網側變換器的諧波不穩定分析方法

有效

• 申請號: 201810853730.4
• 申請日: 2018-07-30
• 公開（公告）號: CN108847670B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 劉志剛;劉靜
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/38
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 王沙沙

1.一種雙饋風機網側變換器的諧波不穩定分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：建立雙饋風機網側變換器的諧波模型；

步驟2：僅考慮電流控制環及網側阻抗的影響，根據步驟1的模型建立d軸下的輸出導納小信號模型；

步驟3：根據步驟2的模型建立d軸影響下的回比矩陣；

步驟4：根據步驟2的模型得到dq軸下的輸出阻抗閉環傳遞函數及其回比矩陣；

步驟5：分別提取步驟3和步驟4得到回比矩陣的特征值，根據廣義奈奎斯特判據進行各個參數的諧波不穩定分析。

2.根據權利要求1所述的一種雙饋風機網側變換器的諧波不穩定分析方法，其特征在于，所述步驟1中的諧波模型是根據功率守恒建立的理想狀態下的模型，具體如下：

式中：P_in為輸入有功功率，P_out為輸出有功功率，U_g為電網電壓矢量u_g的幅值，I_g為電網電流矢量i_g的幅值，為電網基波電壓與電流之間的夾角，為直流側輸出電壓u_dc的平均值，為直流側輸出電壓u_dc的波動值，U_dcref為直流電壓的給定值，為電壓外環控制的比例調節系數，為電壓外環控制的積分調節系數，i_dref為網側d軸電流的給定值，I_dref為網側d軸電流給定值的幅值，ω為交流側電壓基波角頻率，為直流負載的穩態電流量，s為拉普拉斯變換的復變量。

3.根據權利要求2所述的一種雙饋風機網側變換器的諧波不穩定分析方法，其特征在于，所述步驟2中輸出導納小信號模型為：

式中：Y_odd為d軸下的導納矩陣，L_n為整流器網側電感，R_n為整流器網側電阻，T_s為開關周期，G_RL為變換器的網側導納，G_pwm為系統的延時傳函，G_PI為d軸電流控制的控制傳函，k_pwm為直流電壓U_dc與d軸下靜態工作點u_d的幅值E_d之比，k_ip為電流環比例控制參數，k_ii為電流環積分控制參數。

4.根據權利要求3所述的一種雙饋風機網側變換器的諧波不穩定分析方法，其特征在于，所述步驟3中回比矩陣建立過程如下：

忽略dq軸耦合量的影響，輸出導納矩陣為：

式中：Y_o為d軸輸出導納矩陣；

網側阻抗矩陣Z_g為：

式中：R_g為電網阻抗，L_g為電網電感；

回比矩陣L_o為：

式中：Z_gdd、Z_gdq、Z_gqd、Z_gqq分別為dd軸、dq軸、qd軸、qq軸下的電網阻抗表達式。