电网电压谐波下双馈感应风电系统总输出谐波电流抑制方法
专利类型：发明专利
语 言：中文
申 请 号：CN201310546177.7
申 请 日：20131106
申 请 人：重庆大学
申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号
公 开 日：20160120
公 开 号：CN103746378B
代 理 人：李海华
代理机构：重庆博凯知识产权代理有限公司 50212
摘 要：本发明公开了一种电网电压谐波下双馈感应风电系统总输出谐波电流抑制方法，本方法涉及对串联网侧变换器的控制、并联网侧变换器的控制以及电机侧变换器的控制；本方法通过一系列的计算，最后通过空间矢量调制产生串联网侧变换器PWM驱动信号、并联网侧变换器PWM驱动信号和电机侧变换器PWM驱动信号。本方法实现了电网电压谐波下双馈风力发电系统定、转子三相电流无畸变、电机功率和电磁转矩无波动的控制目标，保证了发电机的安全稳定运行，同时使得系统总输出电流畸变程度大大减小，有效改善了电网电压谐波下DFIG系统所并电网电能质量。
主 权 项：电网电压谐波下双馈感应风电系统总输出谐波电流抑制方法，其特征在于，本方法涉及对串联网侧变换器的控制、并联网侧变换器的控制以及电机侧变换器的控制；其中串联网侧变换器的控制步骤为：A1)利用电压霍尔传感器采集电网三相电压信号ugabc以及双馈感应发电机定子三相电压信号usabc；利用电压霍尔传感器采集直流侧电压信号Udc；A2)将电网三相电压信号ugabc经过数字锁相环PLL后得到电网正序电压电角度θg+以及同步电角速度ω；A3)将电网三相电压信号ugabc、发电机定子三相电压信号usabc分别经过静止三相abc坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系恒功率变换，转换为静止两相αβ坐标轴系下电压信号ugαβ，usαβ；A4)采用电网正序电压定向方式，将步骤A3所得ugαβ经相序分离模块，提取出正向同步旋转坐标轴系下电网电压基波正序分量A5)采用电网正序电压定向方式，将步骤A3所得usαβ经静止两相αβ坐标轴系到正向同步角速度旋转坐标轴系的恒功率变换后，得到定子电压在正向同步旋转坐标系下dq轴分量
A6)在正向同步旋转坐标轴系下，将步骤A4得到的
和步骤A5得到的
差值送入电压调节器进行调节；A7)将步骤A6电压调节器的输出作为串联网侧变换器抑制定子谐波电压的控制电压useriesdq；A8)将步骤A7所得到的串联网侧变换器控制电压useriesdq经正向同步角速度旋转坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换，可得到到静止两相αβ坐标轴系下控制电压useriesαβ；A9)将步骤A8所得到的的串联网侧变换器控制电压useriesαβ和直流侧电压Udc通过空间矢量调制产生串联网侧变换器PWM驱动信号；所述并联网侧变换器的控制步骤为：B1)利用电压霍尔传感器采集电网三相电压信号ugabc，电流霍尔传感器采集并联网侧变换器的三相电流信号igabc；B2)利用电压霍尔传感器采集直流侧电压信号Udc；B3)将采集得到的电网三相电压信号ugabc以及并联网侧变换器的三相电流信号igabc分别经静止三相abc坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系恒功率变换后，转换为静止两相αβ坐标轴系下电压、电流信号ugαβ，igαβ；B4)将步骤B3得到的ugαβ，igαβ分别经静止两相αβ坐标轴系到正向同步角速度旋转坐标系的恒功率变换后，得到电网电压以及并联网侧变换器电流在正向同步旋转坐标轴系下dq轴分量
B5)并联网侧变换器的直流母线电压调节采用PI调节器控制，其调节器输出和直流母线电压给定值
构成直流母线电压平均有功功率给定值
B6)并联网侧变换器采用正序电网电压定向于d轴，则
将步骤A4、B5所得
送入并联网侧变换器参考电流指令计算模块，获得正向同步旋转坐标轴系下包含基波正序和谐波成分在内的并联网侧变换器参考电流指令
B7)将步骤B6所得
和步骤B4所得
的差值送入电流控制器进行调节；B8)根据步骤B4、B6所得到
计算得到并联网侧变换器控制电压
B9)将步骤B8所得并联网侧变换器控制电压
经正向同步角速度旋转坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换，可得到静止两相αβ坐标轴系下控制电压ucαβ；B10)将步骤B9所得到的并联网侧变换器控制电压ucαβ和直流侧电压Udc通过空间矢量调制产生并联网侧变换器PWM驱动信号；电机侧变换器的控制策略C1)电机侧变换器采用传统矢量控制策略，其控制电压和直流侧电压Udc通过空间矢量调制产生电机侧变换器PWM驱动信号。
关 键 词：
法律状态：授权
IPC专利分类号：H02J3/01(2006.01)I;H02J3/38(2006.01)I