基于直驱风机平均值模型的Chopper模拟系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于直驱风机平均值模型的Chopper模拟系统，所述系统包括Chopper控制逻辑模块和Chopper分流模拟模块。其中，所述Chopper控制逻辑模块用于根据直驱风机平均值模型输出的直流电压信号和Chopper逻辑控制原理形成开关信号；所述Chopper分流模拟模块用于根据所述开关信号和所述直驱风机平均值模型输出的直流电压信号形成Chopper电流信号，本实用新型专利技术可准确复现实际直驱风机的Chopper特性。

【技术实现步骤摘要】
基于直驱风机平均值模型的Chopper模拟系统
本技术涉及电力系统实验
，尤其涉及一种基于直驱风机平均值模型的Chopper模拟系统。
技术介绍
随着风电机组在电力系统中的应用越来越多，获取风电机组的准确模型已经成为电力系统仿真领域的一项重要任务。直驱风机作为一种典型的风力发电机组机型，在全国各地范围内风电场的应用比例越来越高，因此对直驱风机进行准确模拟非常重要。而随着电力系统的发展，电网对直驱风机的并网要求也在日益更新，尤其是对直驱风机的低电压穿越特性要求，近几年有了显著变化。不同地区的电网甚至提出了不同的要求。为应对这种变化，对直驱风机的低电压穿越过程进行准确模拟十分必要。直驱风机平均值仿真模型是一种常见的用于仿真直驱风机低电压穿越过程特性的工具，而现有直驱风机平均值模型对Chopper的模拟尚属空白，而在低电压穿越过程中的Chopper动作特性对电力系统的电压和频率特性都有着重要的影响，因此对直驱风机平均值模型的Chopper特性进行模拟是一项十分关键的工作。
技术实现思路
本技术的一个目的在于提供一种基于直驱风机平均值模型的Chopper模拟系统，准确复现实际直驱风机的Chopper特性。为了达到以上目的，本技术公开了一种基于直驱风机平均值模型的Chopper模拟系统，包括Chopper控制逻辑模块和Chopper分流模拟模块；其中，所述Chopper控制逻辑模块用于根据直驱风机平均值模型输出的直流电压信号和Chopper逻辑控制原理形成开关信号；所述Chopper分流模拟模块用于根据所述开关信号和所述直驱风机平均值模型输出的直流电压信号形成Chopper电流信号。优选的，所述Chopper控制逻辑模块包括脉冲信号发生模块、使能信号发生模块和第一信号处理模块；所述脉冲信号发生模块用于根据直驱风机平均值模型输出的直流电压信号除以直流电压信号基值得到第一结果信号，并根据第一结果信号和常数信号得到PID控制信号，根据PID控制信号进行PID信号变换得到Chopper控制调制波，根据所述Chopper控制调制波进行PWM调制得到Chopper脉冲信号；所述使能信号发生模块用于根据直驱风机平均值模型输出的直流电压信号得到Chopper使能信号；所述第一信号处理模块用于将Chopper脉冲信号和Chopper使能信号相乘得到开关信号。优选的，所述脉冲信号发生模块包括第一乘法器、加法器、PID控制电路和PWM调制电路，所述使能信号发生模块包括迟滞电路，所述第一信号处理模块包括第二乘法器；所述第一乘法器的信号输入端用于接收直驱风机平均值模型输出的直流电压信号，所述第一乘法器的信号输出端与所述加法器的一个信号输入端连接，所述加法器的另一个信号输入端用于接收常数信号，所述加法器的信号输出端用于与所述PID控制电路的信号输入端连接，所述PID控制电路的信号输出端与所述PWM调制电路的信号输入端连接，所述PWM调制电路的信号输出端用于输出所述Chopper脉冲信号；所述迟滞电路的信号输入端用于接收直驱风机平均值模型输出的直流电压信号，所述迟滞电路的信号输出端用于输出所述Chopper使能信号，所述第二乘法器的两个信号输入端分别与所述PWM调制电路的信号输出端和所述迟滞电路的信号输出端连接，用于接收所述Chopper脉冲信号和Chopper使能信号，所述第二乘法器的信号输出端用于输出所述开关信号。优选的，所述Chopper分流模拟模块包括直流电压信号处理模块和第二信号处理模块；所述直流电压信号处理模块用于采用所述直驱风机平均值模型输出的直流电压信号除以预设的Chopper电阻值得到第二结果信号；所述第二信号处理模块用于将所述第二结果信号和所述开关信号相乘得到Chopper电流信号。优选的，所述直流电压信号处理模块包括第三乘法器，所述第二信号处理模块包括第四乘法器；所述第三乘法器的信号输入端用于接收所述直驱风机平均值模型输出的直流电压信号，用于将所述直驱风机平均值模型输出的直流电压信号除以预设的Chopper电阻值得到第二结果信号，所述第三乘法器的信号输出端用于输出所述第二结果信号；所述第四乘法器的一个信号输入端与所述第三乘法器的信号输出端连接，用于接收所述第二结果信号，所述第四乘法器的另一个信号输入端用于接收所述开关信号，所述第四乘法器用于将所述第二结果信号和所述开关信号相乘得到Chopper电流信号，所述第四乘法器的信号输出端用于输出所述Chopper电流信号。本技术根据直驱风机平均值模型输出的直流电压信号和Chopper逻辑控制原理形成开关信号，并根据所述开关信号和所述直驱风机平均值模型输出的直流电压信号形成Chopper电流信号，从而模拟Chopper控制方式对直驱风机进行测试。本技术基于直驱风机电磁暂态平均值模型，提出一种新的直流电压信号计算方式，进而模拟Chopper动作逻辑，可用于模拟直驱风机在不同风况和故障工况下Chopper的动态特性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出本技术基于直驱风机平均值模型的Chopper模拟系统一个具体实施例的结构图；图2示出本技术基于直驱风机平均值模型的Chopper模拟系统一个具体实施例Chopper控制逻辑模块的结构图；图3示出本技术基于直驱风机平均值模型的Chopper模拟系统一个具体例子中Chopper控制逻辑模块的电路结构图；图4示出本技术基于直驱风机平均值模型的Chopper模拟系统一个具体实施例Chopper分流模拟模块的结构图；图5示出本技术基于直驱风机平均值模型的Chopper模拟系统一个具体例子中Chopper分流模拟模块的电路结构图；图6示出本技术直驱风机平均值模型的Chopper模拟系统与RT-Lab实验系统的测试结果对比图；图7示出本技术基于直驱风机平均值模型的Chopper模拟系统一个具体实施例的工作流程图；图8示出图7中S100的流程图；图9示出图7中S200的流程图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。根据本技术的一个方面，本实施例公开了一种基于直驱风机平均值模型的Chopper模拟系统。如图1所示，本实施例中，所述Chopper模拟系统包括Chopper控制逻辑模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于直驱风机平均值模型的Chopper模拟系统，其特征在于，包括Chopper控制逻辑模块和Chopper分流模拟模块；/n其中，所述Chopper控制逻辑模块用于根据直驱风机平均值模型输出的直流电压信号和Chopper逻辑控制原理形成开关信号；/n所述Chopper分流模拟模块用于根据所述开关信号和所述直驱风机平均值模型输出的直流电压信号形成Chopper电流信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于直驱风机平均值模型的Chopper模拟系统，其特征在于，包括Chopper控制逻辑模块和Chopper分流模拟模块；
其中，所述Chopper控制逻辑模块用于根据直驱风机平均值模型输出的直流电压信号和Chopper逻辑控制原理形成开关信号；
所述Chopper分流模拟模块用于根据所述开关信号和所述直驱风机平均值模型输出的直流电压信号形成Chopper电流信号。


2.根据权利要求1所述的基于直驱风机平均值模型的Chopper模拟系统，其特征在于，所述Chopper控制逻辑模块包括脉冲信号发生模块、使能信号发生模块和第一信号处理模块；
所述脉冲信号发生模块用于根据直驱风机平均值模型输出的直流电压信号除以直流电压信号基值得到第一结果信号，并根据第一结果信号和常数信号得到PID控制信号，根据PID控制信号进行PID信号变换得到Chopper控制调制波，根据所述Chopper控制调制波进行PWM调制得到Chopper脉冲信号；
所述使能信号发生模块用于根据直驱风机平均值模型输出的直流电压信号得到Chopper使能信号；
所述第一信号处理模块用于将Chopper脉冲信号和Chopper使能信号相乘得到开关信号。


3.根据权利要求2所述的基于直驱风机平均值模型的Chopper模拟系统，其特征在于，所述脉冲信号发生模块包括第一乘法器、加法器、PID控制电路和PWM调制电路，所述使能信号发生模块包括迟滞电路，所述第一信号处理模块包括第二乘法器；
所述第一乘法器的信号输入端用于接收直驱风机平均值模型输出的直流电压信号，所述第一乘法器的信号输出端与所述加法器的一个信号输入端连接，所述加法器的另一个信号输入端用于接收常数信号，所述加法器的信号输出端用于与所述PID控制电路的信号输入端连接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘辉，孙大卫，邓春，吴林林，李蕴红，王潇，巩宇，
申请(专利权)人：国网冀北电力有限公司电力科学研究院，华北电力科学研究院有限责任公司，国网冀北电力有限公司，国家电网有限公司，国网江苏省电力有限公司，中国电力科学研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11