一种采用附加补偿项的DFIG转子侧变换器故障穿越控制方法技术

本发明专利技术一种采用附加补偿项的DFIG转子侧变换器故障穿越控制方法，属于双馈风力发电机转子侧变换器控制技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种采用附加补偿项的DFIG转子侧变换器故障穿越控制方法结构的改进；解决上述技术问题采用的技术方案为：建立DFIG转子侧变换器的功率外环数学模型；建立DFIG转子侧变换器的电流内环数学模型；选择DFIG的转子电流、转子电压为输入变量，附加补偿项作为输出变量，采用模糊控制实现对附加补偿项的控制，利用附加补偿项改变电流内环的结构，经过附加补偿改变后的转子电流内环控制结构输入SVPWM实现对转子侧变换器的控制。本发明专利技术应用于双馈风力发电机。

【技术实现步骤摘要】
一种采用附加补偿项的DFIG转子侧变换器故障穿越控制方法
本专利技术一种采用附加补偿项的DFIG转子侧变换器故障穿越控制方法，属于采用附加补偿项的DFIG转子侧变换器故障穿越控制方法

技术介绍
随着现今DFIG在大电网装机容量占比的持续攀升，其对电网可靠性与电能质量的影响也日趋深远，在电网电压发生持续时间较短的跌落故障时，风电机组若考虑自身设备的安全性则会退出运行，对于电网来说影响可靠性也可能引发更大面积的脱网事故，若机组仍保持并网运行则会对机组本身的安全产生威胁，为解决这一问题，故障穿越能力已成为风电机组的必备要求。电网发生故障跌落时，双馈电机系统的暂态过程较为短暂且剧烈，各电气量例如转子电流、电压均会发生较大的变化过程，若超出机组的安全规定值则会对机组器件产生永久性的损害。故障期间，常用的数学模型不再适用，若要采取控制策略必须建立双馈电机在故障期间的准确数学模型，这对于双馈电机这种高度耦合、非线性、多变量的系统来说很难用精确的数学公式来表达故障期间的变量，因此一般的双馈电机故障穿越方法均受此限制导致精确度低、方法固定、缺乏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用附加补偿项的DFIG转子侧变换器故障穿越控制方法，其特征在于：包括如下步骤：/n步骤一：建立DFIG转子侧变换器的功率外环数学模型；/n步骤二：建立DFIG转子侧变换器的电流内环数学模型；/n步骤三：选择DFIG的转子电流、转子电压为输入变量，附加补偿项作为输出变量，采用模糊控制实现对附加补偿项的控制，利用附加补偿项改变电流内环的结构，根据故障期间转子电流、电压的大小，利用模糊控制器调节附加补偿项的大小，实现对电流内环的PI闭环控制；/n步骤四：将步骤三中经过附加补偿改变后的转子电流内环控制结构输入SVPWM实现对转子侧变换器的控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用附加补偿项的DFIG转子侧变换器故障穿越控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：建立DFIG转子侧变换器的功率外环数学模型；
步骤二：建立DFIG转子侧变换器的电流内环数学模型；
步骤三：选择DFIG的转子电流、转子电压为输入变量，附加补偿项作为输出变量，采用模糊控制实现对附加补偿项的控制，利用附加补偿项改变电流内环的结构，根据故障期间转子电流、电压的大小，利用模糊控制器调节附加补偿项的大小，实现对电流内环的PI闭环控制；
步骤四：将步骤三中经过附加补偿改变后的转子电流内环控制结构输入SVPWM实现对转子侧变换器的控制。


2.根据权利要求1所述的一种采用附加补偿项的DFIG转子侧变换器故障穿越控制方法，其特征在于：
所述步骤一中功率外环数学模型的建立具体采用滑模控制器实现对DFIG转子侧变换器的功率外环控制，具体步骤为：
步骤1.1：设定子端的功率误差为：
e＝P1-P1*或
上式中：P1和P1*分别代表DFIG定子端输出有功功率的实际值与给定值，Q1和分别代表DFIG定子端输出无功功率的实际值与给定值；
选取功率外环系统的滑模面方程为：



上式中：C为大于0的常数；
设定积分初值为：



当系统一开始t＝0时，S(0)＝0，此时系统就会进入滑动模态；
步骤1.2：采用指数趋近律的方法设置有功功率滑模控制器、无功功率滑模控制器：



上式中：W、K为大于0的控制参数，Sgn(s)为符号函数，Sgn(s)的计算公式如下：



选取满足如下滑动模态存在条件的控制参数：



得到有功功率滑模控制器、无功功率滑模控制器的表达式如下：



步骤1.3：根据转子电流和定子端功率的关系，可得内环转子电流与滑模控制器在两相同步旋转坐标系下的输出关系为：



上式中：L1为定子电感，Lm为互感，U1为电网电压幅值，ω1为同步角频率。


3.根据权利要求1所述的一种采用附加补偿...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵荣理，杨琦，王国君，李岚，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14