【技术实现步骤摘要】
一种提升双馈风机低电压穿越能力的换流器控制方法
本专利技术属于电力系统控制领域，涉及一种双换流器独立非线性控制方法，具体涉及一种提升双馈风机低电压穿越能力的换流器控制方法，尤其适合于含有大规模风力发电并网的输电系统。
技术介绍
全球化石能源短缺和环境污染的危机逐渐加重，可再生能源的发展受到广泛关注。在各种类型的风力发电系统(windgeneratorsystem,WGS)中，基于双馈感应电机(Doublyfedinductiongenerator,DFIG)的风力发电系统因其体积小、成本低、控制灵活等优点被广泛应用于陆上风电场。由于DFIG的定子绕组与电网直接连接，风机的运行易受电网扰动影响，尤其是电网电压突降的影响。为此，多数国家颁布的电网规范要求：WGS在电网电压突降时需保持持续并网并为电网提供动态无功支持，即要求WGS具备一定的低压穿越(lowvoltageridethrough,LVRT)能力。另一方面，随着风电场的大规模集成，缺乏LVRT能力的WGS在严重电压下降时可能会发生大规模脱网，甚至直接影响整个电力...
【技术保护点】
1.一种提升双馈风机低电压穿越能力的换流器控制方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1，电压突降后，时刻监测直流电容电压V
【技术特征摘要】
1.一种提升双馈风机低电压穿越能力的换流器控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，电压突降后，时刻监测直流电容电压Vdc和转子电流ir，判断直流电容电压Vdc或转子电流ir是否超过限制值；在直流电容电压Vdc或转子电流ir超过限制值时，触发主动式Crowbar保护电路；
S2，在直流电容电压Vdc和转子电流ir均低于限制值并保持两个周波内无越限后，退出主动式Crowbar保护电路，同时将转子侧和网侧换流器的PI控制切换为综合干扰抑制控制；
S3，在电压降落恢复后，切回PI控制，实现电网故障突降下风电场的低电压穿越的目的。
2.根据权利要求1所述的一种提升双馈风机低电压穿越能力的换流器控制方法，其特征在于，主动式Crowbar保护电路，用于保护严重电压跌落下风电机组的转子和直流电容，能够在直流母线电压和转子电流低于限制值后退出。
3.根据权利要求1所述的一种提升双馈风机低电压穿越能力的换流器控制方法，其特征在于，综合干扰抑制控制的具体过程如下：根据双馈风机的五阶模型和网侧换流器的三阶模型，结合转子侧换流器和网侧换流器的不同阶段的控制目标，分别设计性能指标并形成RSC的DAC问题和GSC的DAC问题；根据不同的DAC问题，利用状态相关Riccati方程技术进行近似求解；根据所求解设计状态反馈控制规律。
4.根据权利要求3所述的一种提升双馈风机低电压穿越能力的换流器控制方法，其特征在于，对于RSC，DFIG五阶模型如式(2)所示：
其中，
上式中：分别为暂态电动势的d轴分量、q轴分量；为转子时间常数；分别为定子自感、转子自感和互感；分别为定子电流的d轴分量、q轴分量；s为转差；ωs为同步角速度；分别为转子电压的d轴分量、q轴分量；H为DFIG的惯性时间常数；Ps,Pm分别为风电场有功功率和机械功率；为定子电阻；为暂态电抗；为转子磁链的d轴分量、q轴分量；
将平衡点移动到原点后，将式(2)表述为式(3)：
其中
其中，z为调节输出；x为状态变量；u为控制变量；d为干扰输入量；为系统的状态方程；f(x)、g1(x)、g2(x)分别为与状态变量相关的函数矩阵；h(x),k(x)为根据控制目标调整的函数矩阵，分别为暂态电动势的d轴分量、q轴分量在平衡点处的值；分别为定子电流的d轴分量、q轴分量在平衡点出的值；se为平衡点处的转差；ωs为同步角速度。
5.根据权利要求4所述的一种提升双馈风机低电压穿越能力的换流器控制方法，其特征在于，DAC问题的形式通过下式中的最大最小微分对策问题得到：
其中，‖z(x,u)‖2＝zT(x,u)z(x,u),‖d(t)‖2＝dT(t)d(t)；γ为反映干扰抑制能力的常数；s.t.表示约束条件。
6.根据权利要求5所述的一种提升双馈风机低电压穿越能力的换流器控制方法，其特征在于，WGS的整个低电压穿越过程分为两个阶段：
1)初始阶段
初始阶段为2个系统周期；
在初始阶段，DFIG的转子电流为下式(5)：
初始阶段的调节输出z1为转子电流h1x与控制变量u的组合：
其中，k1(x)代表与状态变量相关的变量；
2)初始之后
初始...
【专利技术属性】
技术研发人员：王若谷，秦博宇，刘健，张若微，戴立森，高欣，孙宏丽，郭云涛，郭安祥，吴子豪，王辰曦，
申请(专利权)人：国网陕西省电力公司电力科学研究院，西安交通大学，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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