双馈风机故障穿越的优化灭磁控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了双馈风机故障穿越的优化灭磁控制方法及系统，建立DFIG简化暂态分量数学模型；基于上述模型使灭磁控制所得到的转子暂态电流与定子暂态磁链反相，并且两者幅值符合预定比例关系；控制转子暂态电流的幅值和相位，在限制转子过电流的同时兼顾最快的暂态过程衰减速度。同时，降低暂态过程中通过RSC涌入直流母线的暂态功率，抑制直流母线过电压。综上所述，优化灭磁控制能够准确地控制转子暂态电流的幅值和相位，在限制转子过电流的同时兼顾最快的暂态过程衰减速度。同时，优化灭磁控制也有效地降低了暂态过程中通过RSC涌入直流母线的暂态功率，有效抑制了直流母线过电压。

【技术实现步骤摘要】
双馈风机故障穿越的优化灭磁控制方法及系统
本专利技术属于控制
，尤其涉及双馈风机故障穿越的优化灭磁控制方法及系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。随着风力发电行业的快速发展，风力发电机的装机容量日益增加，对电网运行的影响越来越大，因此风机的安全运行受到越来越多的关注。在众多的风机类型中，双馈风机(DFIG)由于尺寸小和成本低等优点被广泛应用。DFIG的定子侧直接连接到电网，电网故障扰动会给DFIG带来巨大影响。当电网故障时，DFIG产生定子暂态磁链并在转子绕组中感应出暂态电动势，这可能导致转子回路中的过电流以及直流母线的过电压，威胁DFIG的安全运行。在故障穿越期间，为确保双馈风机的安全运行，有许多的软硬件策略被提出：其中一种硬件策略是在转子绕组中接入撬棒电路，在转子绕组电流超过规定值以后投入撬棒电路，能够有效保护转子绕组；目前应用更为广泛的硬件策略是在转子过电流后闭锁转子侧变换器(RSC)的IGBT，通过二极管进行不控整流，避免IGBT被过电流损坏，同时暂态功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.双馈风机故障穿越的优化灭磁控制方法，其特征包括：/n建立双馈风机DFIG简化暂态分量数学模型；/n基于上述模型使灭磁控制所得到的转子暂态电流与定子暂态磁链反相，并且其幅值符合预定的与定子暂态磁链的比例关系；/n控制转子暂态电流的幅值和相位，在限制转子过电流的同时兼顾最快的暂态过程衰减速度，同时，降低暂态过程中通过转子侧变换器RSC涌入直流母线的暂态功率，抑制直流母线过电压。/n

【技术特征摘要】
1.双馈风机故障穿越的优化灭磁控制方法，其特征包括：
建立双馈风机DFIG简化暂态分量数学模型；
基于上述模型使灭磁控制所得到的转子暂态电流与定子暂态磁链反相，并且其幅值符合预定的与定子暂态磁链的比例关系；
控制转子暂态电流的幅值和相位，在限制转子过电流的同时兼顾最快的暂态过程衰减速度，同时，降低暂态过程中通过转子侧变换器RSC涌入直流母线的暂态功率，抑制直流母线过电压。


2.如权利要求1所述的双馈风机故障穿越的优化灭磁控制方法，其特征是，双馈风机DFIG简化暂态分量数学模型建立时：
对DFIG建立三阶复数状态空间方程模型，在电网电压扰动后将其分解为描述工频分量调整过程的状态方程GPT和描述由电压扰动引起的暂态衰减分量的状态方程ZTS。


3.如权利要求2所述的双馈风机故障穿越的优化灭磁控制方法，其特征是，ZTS的状态变量的解中存在三个频率的衰减分量，其中一个频率分量相较于其他两个频率分量衰减慢且初始值大，频率接近负的电网频率能够近似代表完整解，将其命名为主要暂态分量MTC。


4.如权利要求3所述的双馈风机故障穿越的优化灭磁控制方法，其特征是，仅考虑MTC分量，将三阶状态方程降阶为一阶状态方程并对MTC分量进行求解。


5.如权利要求1所述的双馈风机故障穿越的优化灭磁控制方法，其特征是，在DFIG简化暂态分量模型中，基于定子暂态磁链的衰减变化规律，得定子暂态磁链的微分方程。基于微分方程，控制转子暂态电流幅值与定子暂态磁链幅值成一定比例关系，同时让转子暂态电流与定子暂态磁链反相以加快暂态过程的衰减。


6.如权利要求1所述的双馈风机故障穿越的优化灭磁控制方法，其特征是，将灭磁控制的比例系数从实数转变为复数Kmag_real+jKmag_imag，使得转子暂态电流和定子...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁磊，朱国防，高雪松，徐建建，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37