[發(fā)明專利]一種直驅(qū)風(fēng)機(jī)網(wǎng)側(cè)變流器次同步振蕩抑制的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911292057.2
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN110970927B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董曉亮;張夢凡;田旭
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司華北分部;國家電網(wǎng)公司;中國礦業(yè)大學(xué)（北京）
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/24
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 韓雪梅

1.一種直驅(qū)風(fēng)機(jī)網(wǎng)側(cè)變流器次同步振蕩抑制的方法，其特征在于，包括：

獲取直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)的三相輸出電壓信號，并將所述三相輸出電壓信號經(jīng)過派克變換后得到d軸電壓信號和q軸電壓信號；

獲取直驅(qū)風(fēng)機(jī)網(wǎng)側(cè)變流器次同步振蕩抑制的三相輸出電流信號，并將所述三相輸出電流信號經(jīng)過派克變換后得到d軸電流信號和q軸電流信號；

對所述d軸電流信號或者所述q軸電流信號進(jìn)行處理，得到振蕩信號角頻率；

根據(jù)所述振蕩信號角頻率，構(gòu)建兩個相同的電流跟蹤控制環(huán)；其中，兩個相同的電流跟蹤控制環(huán)分別為第一電流跟蹤控制環(huán)和第二電流跟蹤控制環(huán)；所述第一電流跟蹤控制環(huán)和所述第二電流跟蹤控制環(huán)均包括兩個并聯(lián)的通道；兩個所述通道分別為帶阻濾波器-比例積分控制器通道以及帶通濾波器-比例諧振控制器通道；

將直流電壓控制器的輸出信號與所述d軸電流信號的差輸入到所述第一電流跟蹤控制環(huán)中得到第一參考信號，將直流電壓控制器的輸出信號與所述d軸電流信號的差輸入到所述第二電流跟蹤控制環(huán)中得到第二參考信號；

將無功功率控制器的輸出信號與所述q軸電流信號的差輸入到所述第一電流跟蹤控制環(huán)中得到第三參考信號，將無功功率控制器的輸出信號與所述q軸電流信號的差輸入到所述第二電流跟蹤控制環(huán)中得到第四參考信號；

確定第一電壓調(diào)制信號和第二電壓調(diào)制信號；所述第一電壓調(diào)制信號為所述第一參考信號、所述第二參考信號以及所述d軸電壓信號的和；所述第二電壓調(diào)制信號為所述第三參考信號、所述第四參考信號以及所述q軸電壓信號的和；

根據(jù)所述第一電壓調(diào)制信號和所述第二電壓調(diào)制信號，確定網(wǎng)側(cè)變流器主電路調(diào)制信號，并根據(jù)所述網(wǎng)側(cè)變流器主電路調(diào)制信號驅(qū)動網(wǎng)側(cè)變流器主電路工作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直驅(qū)風(fēng)機(jī)網(wǎng)側(cè)變流器次同步振蕩抑制的方法，其特征在于，所述對所述d軸電流信號或者所述q軸電流信號進(jìn)行處理，得到振蕩信號角頻率，具體包括：

取時長為2s的d軸電流信號進(jìn)行快速傅里葉變換，得到第一變換后電流信號，然后在所述第一變換后電流信號中選取頻率在2Hz至45Hz之間的幅值最高分量的頻率，并將所述幅值最高分量的頻率乘以2π得到振蕩信號角頻率；

或者，取時長為2s的q軸電流信號進(jìn)行快速傅里葉變換，得到第二變換后電流信號，然后在所述第二變換后電流信號中選取頻率在2Hz至45Hz之間的幅值最高分量的頻率，并將所述幅值最高分量的頻率乘以2π得到振蕩信號角頻率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直驅(qū)風(fēng)機(jī)網(wǎng)側(cè)變流器次同步振蕩抑制的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述振蕩信號角頻率，構(gòu)建兩個相同的電流跟蹤控制環(huán)，具體包括：

根據(jù)所述振蕩信號角頻率，構(gòu)建帶通濾波器、帶阻濾波器以及比例諧振控制器；所述帶通濾波器、所述帶阻濾波器以及所述比例諧振控制器的特征頻率均為所述振蕩信號角頻率；

構(gòu)建比例積分控制器；

根據(jù)所述帶阻濾波器和所述比例積分控制器，構(gòu)建帶阻濾波器-比例積分控制器通道；

根據(jù)所述帶通濾波器和所述比例諧振控制器，構(gòu)建帶通濾波器-比例諧振控制器通道；

將所述帶阻濾波器-比例積分控制器通道與所述帶通濾波器-比例諧振控制器通道并聯(lián)，得到電流跟蹤控制環(huán)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直驅(qū)風(fēng)機(jī)網(wǎng)側(cè)變流器次同步振蕩抑制的方法，其特征在于，所述帶阻濾波器的傳遞函數(shù)為其中，ω_s為振蕩信號角頻率；s為拉普拉斯算子；

所述比例積分控制器的傳遞函數(shù)為其中，K_PI和G_PI分別是所述比例積分控制器的比例控制系數(shù)和積分控制系數(shù)；

所述帶通濾波器的傳遞函數(shù)為

所述比例諧振控制器的傳遞函數(shù)為其中，K_PR是所述比例諧振控制器的比例控制系數(shù)。