[發明專利]一種計及撬棒保護動作時間的雙饋風機三相短路電流的解析方法

有效

• 申請號: 201811055744.8
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN109444737B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 范小紅;孫士云;王楊;張雪娟;鄭新宇
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種計及撬棒保護動作時間的雙饋風機三相短路電流的解析方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：根據雙饋風機等效電路圖得到dq同步旋轉坐標下DFIG數學模型，以撬棒保護動時刻為分界點，將故障過程分成兩個階段：第一階段是電網發生三相短路，撬棒保護未動作；第二階段是撬棒保護動作；以磁鏈作為兩個階段的橋梁進行銜接，將第一階段轉子磁鏈的末值作為第二階段轉子磁鏈的初值；

步驟二：根據DFIG數學模型，求取雙饋風機穩態運行時定子正常電流和轉子正常電流；根據DFIG數學模型求取DFIG定子故障分量電壓和轉子故障分量電壓以及定子故障分量磁鏈方程和轉子故障分量磁鏈方程，聯立DFIG定子故障分量磁鏈方程和轉子故障分量磁鏈方程，推導出定子故障分量電流方程和轉子故障分量電流方程；根據磁鏈守恒原則，求取定子故障分量磁鏈解析式；根據轉子故障分量電壓方程、轉子故障分量電流方程以及定子故障分量磁鏈解析式，采用拉氏和反拉氏變換法求取轉子故障分量磁鏈解析式；將定子故障分量磁鏈解析式和轉子故障分量磁鏈解析式代入定子故障分量電流方程和轉子故障分量電流方程中，求得定子故障分量電流解析式和轉子故障分量電流解析式；將定子正常電流和轉子正常電流與定子故障分量電流和轉子故障分量電流相疊加，求得dq同步旋轉坐標系下第一階段定子三相短路電流解析式和轉子三相短路電流解析式；將第一階段定子三相短路電流解析式和轉子三相短路電流解析式從dq同步旋轉坐標系變換到三相靜止坐標系下，最后得到三相靜止坐標系下第一階段定子三相短路電流解析式和轉子三相短路電流解析式；

步驟三：由DFIG的數學模型得到第二階段定子電壓方程和轉子電壓方程以及定子磁鏈方程和轉子磁鏈方程；由第二階段定子和轉子磁鏈方程，推導出定子電流方程和轉子電流方程；根據磁鏈守恒原則求得第二階段定子磁鏈解析式；根據第二階段轉子電壓方程、轉子電流方程和定子磁鏈解析式，采用拉氏和反拉氏變換法，求得第二階段轉子磁鏈解析式；將第二階段定子磁鏈解析式和轉子磁鏈解析式代入第二階段定子電流方程和轉子電流方程中，求得dq同步旋轉坐標系下第二階段定子三相短路電流解析式和轉子三相短路電流解析式；將第二階段定子三相短路電流解析式和轉子三相短路電流解析式從dq同步旋轉坐標系變換到三相靜止坐標系下，最后得到三相靜止坐標系下第二階段定子三相短路電流解析式和轉子三相短路電流解析式；

步驟四：由步驟二中三相靜止坐標系下第一階段DFIG的定子三相短路電流解析式和轉子三相短路電流解析式以及步驟三中三相靜止坐標系下第二階段DFIG的定子三相短路電流解析式和轉子三相短路電流解析式，得到DFIG的定子三相短路電流解析式和轉子三相短路電流解析式。

2.根據權利要求1所述一種計及撬棒保護動作時間的雙饋風機三相短路電流的解析方法，其特征在于，所述dq同步旋轉坐標系下DFIG的數學模型為：

其中，和分別為dq軸同步旋轉坐標系下的定子額定電壓和轉子額定電壓；和分別為dq軸同步旋轉坐標系下的定子電流和轉子電流；和分別為dq軸同步旋轉坐標系下的定子磁鏈和轉子磁鏈；R_s和R_r分別為定子電阻和轉子電阻；L_s和L_r分別為定子自感和轉子自感，其中L_s＝L_m+L_σs，L_r＝L_m+L_σr，L_σs為定子漏感，L_σr為轉子漏感，L_m為定子和轉子之間的互感；ω₁為同步轉速；ω_r為轉子轉速；s＝(ω₁-ω_r)/ω₁為轉差率；為虛單位。