[發(fā)明專利]DFIG虛擬同步機(jī)低電壓穿越方法、裝置、電子設(shè)備及介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010564040.4
• 申請(qǐng)日: 2020-06-18
• 公開（公告）號(hào): CN111725837B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫丹;王仰銘;趙琛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J3/24;H02J3/12
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 應(yīng)孔月

1.一種DFIG虛擬同步機(jī)低電壓穿越方法，其特征在于，包括：

采集DFIG的三相定子電壓、三相定子電流、三相轉(zhuǎn)子電流和轉(zhuǎn)子位置角，根據(jù)三相定子電壓和三相定子電流計(jì)算出DFIG定子輸出的有功功率和無功功率；

根據(jù)有功功率和無功功率，通過DFIG虛擬同步機(jī)算法得到DFIG轉(zhuǎn)子電流矢量參考值的幅值和相位；

對(duì)三相定子電壓、三相定子電流和三相轉(zhuǎn)子電流進(jìn)行旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，對(duì)應(yīng)得到正向旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系下的定子電壓矢量、定子電流矢量和轉(zhuǎn)子電流矢量，并計(jì)算出正向旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系下轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶浚?/p>

利用諧振頻率為50Hz和100Hz的陷波濾波器分別消除DFIG轉(zhuǎn)子電流矢量參考值和轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶恐械臅簯B(tài)分量和負(fù)序分量，得到DFIG轉(zhuǎn)子電流矢量參考值的正序分量和轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶康恼蚍至浚?/p>

根據(jù)DFIG轉(zhuǎn)子側(cè)變流器八種開關(guān)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子電壓矢量以及轉(zhuǎn)子電流和轉(zhuǎn)子磁鏈預(yù)測模型，得到不同轉(zhuǎn)子電壓矢量作用時(shí)對(duì)應(yīng)的下一控制周期的轉(zhuǎn)子電流矢量預(yù)測值和轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶款A(yù)測值；

建立代價(jià)函數(shù)，計(jì)算不同轉(zhuǎn)子電壓矢量對(duì)應(yīng)的函數(shù)值，選取使函數(shù)值最小的轉(zhuǎn)子電壓矢量所對(duì)應(yīng)的機(jī)側(cè)變流器開關(guān)狀態(tài)對(duì)DFIG機(jī)側(cè)變流器施加控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DFIG虛擬同步機(jī)低電壓穿越方法，其特征在于，根據(jù)三相定子電壓和三相定子電流計(jì)算出DFIG定子輸出的有功功率和無功功率，包括：

P＝-(U_saI_sa+U_sbI_sb+U_scI_sc)

其中：U_sa、U_sb、U_sc分別為三相定子電壓U_sabc對(duì)應(yīng)a、b、c三相的相電壓，I_sa、I_sb、I_sc分別為三相定子電流I_sabc對(duì)應(yīng)a、b、c三相的相電流，P和Q分別為DFIG定子輸出的有功功率和無功功率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DFIG虛擬同步機(jī)低電壓穿越方法，其特征在于，通過DFIG虛擬同步機(jī)算法得到DFIG轉(zhuǎn)子電流矢量參考值的幅值和相位，包括：

θ＝∫ω_vdt

其中：P_ref和Q_ref對(duì)應(yīng)為有功功率的參考值和無功功率的參考值，D_p為阻尼系數(shù)，ω_v為虛擬同步機(jī)產(chǎn)生的電角頻率，ω₁為電網(wǎng)額定電角頻率，J為虛擬轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，K為無功環(huán)慣性系數(shù)，t為時(shí)間，I_r,ref和θ分別為轉(zhuǎn)子電流矢量參考值的幅值和相位，Q為DFIG定子輸出的無功功率。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的DFIG虛擬同步機(jī)低電壓穿越方法，其特征在于，計(jì)算有功功率的參考值和無功功率的參考值，包括：

當(dāng)電網(wǎng)電壓正?；螂娋W(wǎng)電壓不對(duì)稱跌落時(shí)：

P_ref＝P₀

Q_ref＝Q₀

電網(wǎng)電壓對(duì)稱跌落時(shí)：

其中：P₀和Q₀對(duì)應(yīng)為電網(wǎng)電壓正常時(shí)有功功率的設(shè)定值和無功功率的設(shè)定值，U_s為定子電壓的幅值，ω₁為電網(wǎng)額定電角頻率，L_m為DFIG定轉(zhuǎn)子互感，L_s為DFIG定子電感，為無功支撐電流的參考值，I_N為DFIG轉(zhuǎn)子額定電流，P_ref和Q_ref分別為有功功率的參考值和無功功率的參考值。