电网不对称故障下永磁直驱风电机组增强低电压穿越控制方法技术

本发明专利技术公开了一种电网不对称故障下永磁直驱风电机组增强低电压穿越控制方法，涉及对永磁直驱风电机组网侧变换器和机侧变换器的控制。本方法在充分考虑变换器容量和机组运行工况基础上，得到永磁直驱风电机组网侧变换器的正、负序dq轴电流给定指令，进一步将得到的网侧变换器正、负序控制电压

【技术实现步骤摘要】
电网不对称故障下永磁直驱风电机组增强低电压穿越控制方法
本专利技术涉及风力发电技术，具体涉及一种永磁直驱风电机组在电网不对称故障下的增强故障穿越控制方法，属于新能源发电

技术介绍
目前，永磁直驱风电机组因其采用永磁体励磁，省去了齿轮箱、电刷、滑环等故障率较高的部件，具有耐盐雾腐蚀、结构简单以及运行噪声小等优点，已经成为风力发电系统中的主流机型之一。由于永磁直驱风电机组通过全功率变换器实现了机网隔离，充分利用全功率变换器的容量对风电场公共点的电压进行补偿，是提高永磁直驱风电机组故障穿越能力的主要手段。并鉴于我国风电资源大多集中在偏远地区，与电力主网连接较弱，相比于电网对称短路故障，电网不对称短路故障在实际系统中发生的概率更大。当电网发生不对称跌落故障时，发电系统将输出大量的负序电流，使并网变流器产生不平衡发热、损耗增大，严重威胁并网变流器运行性能和发电系统并网电能质量；其次，电网电压不平衡还会造成发电系统馈入电网的功率发生振荡，引起发电系统直流链电压波动，严重影响发电系统和电网的安全稳定运行。因此，为了提高永磁直驱风电机组在电网不对称故障下的低电压穿越能力及风电机组所并电网的本文档来自技高网...

【技术保护点】
电网不对称故障下永磁直驱风电机组增强低电压穿越控制方法，其特征在于：本方法涉及对永磁直驱风电机组网侧变换器和机侧变换器的控制；(A)永磁直驱风电机组网侧变换器的控制步骤为：A1)采集永磁直驱风电机组并网点三相电压信号ugabc、网侧变换器输出三相电流信号igabc以及直流母线电压信号Udc；A2)将采集到的永磁直驱风电机组并网点三相电压信号ugabc经过数字锁相环PLL后得到永磁直驱风电机组并网点正序电压矢量的电角度θg和同步电角速度ωe；A3)将永磁直驱风电机组并网点三相电压信号ugabc经过静止三相abc坐标系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率坐标变换，转换为静止两相αβ坐标轴系下的电压信号，...

【技术特征摘要】
1.电网不对称故障下永磁直驱风电机组增强低电压穿越控制方法，其特征在于：本方法涉及对永磁直驱风电机组网侧变换器和机侧变换器的控制；(A)永磁直驱风电机组网侧变换器的控制步骤为：A1)采集永磁直驱风电机组并网点三相电压信号ugabc、网侧变换器输出三相电流信号igabc以及直流母线电压信号Udc；A2)将采集到的永磁直驱风电机组并网点三相电压信号ugabc经过数字锁相环PLL后得到永磁直驱风电机组并网点正序电压矢量的电角度θg和同步电角速度ωe；A3)将永磁直驱风电机组并网点三相电压信号ugabc经过静止三相abc坐标系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率坐标变换，转换为静止两相αβ坐标轴系下的电压信号，即ugα、ugβ；A4)采用永磁直驱风电机组并网点正序电压d轴定向方式，分别将步骤A3)所得静止两相αβ坐标轴系下的电压信号ugα、ugβ经静止两相αβ坐标轴系到正向、反向同步角速度旋转坐标轴系的恒功率变换，再经过2ωe陷波器滤波，得到永磁直驱风电机组并网点三相电压在电网不对称故障条件下运行期间的正向、反向同步角速度旋转坐标轴系下的dq轴分量，即A5)将采集到的网侧变换器三相电流信号igabc经过静止三相abc坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率坐标变换得到静止两相αβ坐标轴系下的输出电流igα、igβ；A6)将步骤A5)所得静止两相αβ坐标轴系下网侧变换器输出电流igα、igβ经静止两相αβ坐标轴系到正向、反向同步角速度旋转坐标轴系的恒功率变换，再经过2ωe陷波器滤波，得到网侧变换器输出电流在正向、反向同步角速度旋转坐标系下的dq轴分量，即A7)将步骤A4)所得到的永磁直驱风电机组并网点电压在反向同步角速度旋转坐标系下的dq轴分量，即输送至网侧变换器负序电流参考值计算模块，按照下式确定电网不对称故障运行期间，网侧变换器能够将并网点电压不平衡度抑制至零所需输出的未经限幅的负序电流参考值式中，Kp1和τi1分别为负序电流参考值计算模块PI调节器的比例系数和积分时间常数；A8)将步骤A4)得到的风电场并网点电压在正向、反向同步角速度旋转坐标系下的dq轴分量以及步骤A7)得到的网侧变换器未经限幅的负序电流参考值输送至网侧变换器正序电流最大幅值计算模块，按照下式，确定负序电流限制下的永磁直驱风电系统所能输出正序电流的幅值：式中，|igmax|为网侧变换器允许流过的最大电流幅值；A9)将步骤A4)获得的永磁直驱风电机组网侧变换器在反向同步角速度旋转坐标系下的dq轴电压分量以及步骤A6)和步骤A8)获得的永磁直驱风电机组网侧变换器在正向、反向同步角速度旋转坐标系下的dq轴电流分量和网侧变换器允许运行的最大电流igmax输送至网侧变换器正、负序电流参考值计算模块，确定网侧变换器正、负序电流参考值A10)将步骤A9)计算得到的网侧变换器正序、负序电...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚骏，李琰，裴金鑫，刘超，迟永宁，汤海雁，田新首，
申请(专利权)人：重庆大学，中国电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：重庆,50