电网电压对称骤升下的双馈风力发电机组的轴系振荡抑制控制系统及其方法技术方案
【技术实现步骤摘要】
电网电压对称骤升下的双馈风力发电机组的轴系振荡抑制控制系统及其方法
本专利技术属于风力发电领域，具体地说是一种电网电压对称骤升下的双馈风力发电机组的轴系振荡抑制控制系统及其方法。
技术介绍
双馈型风力发电机是目前兆瓦级变速恒频风力发电机的主流机型，电网电压对称骤升故障时，双馈电机的电磁转矩中含有骤升的稳态分量和衰减的高频暂态分量，风力矩和电磁转矩的不匹配会导致风机柔性传动轴长时间的低频振荡。电网电压对称骤升后双馈风机机组的柔性传动轴振荡抑制是实现高电压穿越的主要目标之一，为了满足双馈风电机组并网导则和延长风机传动轴的使用寿命，风力发电机组急需具备电网电压对称骤升故障过后轴系振荡的抑制能力。而现有的技术中，尚没有相关电网电压对称骤升故障对风机传动轴低频振荡影响研究，同时尚没有相关抑制电网电压对称骤升导致的轴系低频振荡的控制方法。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术存在的不足之处，提出一种电网电压对称骤升下的双馈风力发电机组的轴系振荡抑制控制系统及其方法，以期能在电网电压骤升下抑制风机传动轴扭矩，电磁转矩和电机转速振荡，加速风电机组轴系低频振荡衰减，从而降低电网故...
【技术保护点】
一种电网电压对称骤升下的双馈风力发电机组的轴系振荡抑制控制系统，所述双馈风力发电机组包括：双馈风力发电机、转子侧变流器、直流母线电容、电网、光电编码器和控制系统；所述控制系统包括：锁相环、速度环PI调节器，有功电流环PI调节器，无功电流环PI调节器和SVPWM模块，其特征是：在所述控制系统中设置有扭矩微分补偿模块；所述扭矩微分补偿模块是由速度微分模块、电磁转矩观测模块和扭矩微分模块组成；所述速度微分模块是由第一微分器、第一增益运算器和第一低通滤波器组成；所述电磁转矩观测模块是由第二增益运算器和第二低通滤波器组成；所述扭矩微分模块是由第二微分器、第三增益运算器和第三低通滤波器...
【技术特征摘要】
1.一种电网电压对称骤升下的双馈风力发电机组的轴系振荡抑制控制系统，所述双馈风力发电机组包括：双馈风力发电机、转子侧变流器、直流母线电容、电网、光电编码器和控制系统；所述控制系统包括：锁相环、速度环PI调节器，有功电流环PI调节器，无功电流环PI调节器和SVPWM模块，其特征是：在所述控制系统中设置有扭矩微分补偿模块；所述扭矩微分补偿模块是由速度微分模块、电磁转矩观测模块和扭矩微分模块组成；所述速度微分模块是由第一微分器、第一增益运算器和第一低通滤波器组成；所述电磁转矩观测模块是由第二增益运算器和第二低通滤波器组成；所述扭矩微分模块是由第二微分器、第三增益运算器和第三低通滤波器组成；所述光电编码器获取所述双馈风力发电机的转子角速度ωg传输给所述速度微分模块的第一增益运算器进行运算后的结果传输给所述第一微分器进行运算，将所述第一微分器的运输结果传输给所述第一低通滤波器进行运算后获得转子合成转矩Tr；对所获取的双馈风力发电机的三相转子电流ira，irb和irc进行CLARK变换和PARK变换后获得转子无功电流ird和转子有功电流irq；将所述转子有功电流irq传输给所述电磁转矩观测模块的第二增益运算器进行运算后的结果传输给所述第二低通滤波器进行运算后获得电磁转矩Te；将所述电磁转矩Te与所述转子合成转矩Tr之间的差值传输给所述扭矩微分模块的第三增益运算器进行运算后的结果传输给所述第二微分器进行运算，将所述第二微分器输出的结果传输给所述第三低通滤波器进行运算后获得有功电流的补偿指令Δirq*；以所述速度环PI调节器的输出值irq*与所述补偿指令Δirq*进行求和获得更新后的转子有功电流的指令(irq*)′；所述更新后的转子有功电流的指令(irq*)′与转子有功电流irq进行差值计算后传输给所述有功电流环PI调节器用于获得输出值vrq；对所述无功电流环PI调节器的输出值vrd与所述有功电流环PI调节器的输出值vrq进行PARK逆变换后获得转子电压指令vrα和vrβ；以所述转子电压指令vrα和vrβ作为SVPWM模块的输入信号，从而获得SVPWM模块的PWM信号；以所述PWM信号驱动所述转子侧变流器，从而实现对双馈风力发电机组的轴系振荡抑制控制。2.一种利用权利要求1所述的电网电压对称骤升下的双馈风力发电机组的轴系振荡抑制控制系统的方法，其特征是按如下步骤进行：步骤1、设定双馈风力发电机的转子角速度指令值ωg*；通过光电编码器检测所述双馈风力发电机的转子角速度ωg，将所述转子角速度指令值ωg*与所述转子角速度ωg进行求差计算，获得差值Δωg后输入...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢震，张旭光，张兴，李厚涛，杨淑英，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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