【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及双馈风力发电系统稳定运行，更具体的说是涉及一种考虑谐振的阻容撬棒参数确定及匹配控制方法。
技术介绍
1、随着全球能源危机的突显，.风力发电在最近二十年的发展非常迅速，而双馈感应发电机由于其较低的制造成本和易于实现功率的灵活控制，已成为风力发电系统中的主流机型。但是双馈电机的定子侧与电网直接耦合，导致双馈电机对电网电压的变化非常敏感，尤其是定子侧电压严重降落时，双馈电机通过定子侧输送给电网的功率将会减小，而在电压降落瞬间，双馈电机的输入机械功率基本保持不变，那么多余的功率将会通过双馈电机的转子侧输送给电网，造成双馈电机转子侧的过电流和直流母线的过电压，另外双馈电机转子侧变流器的容量较小，故过电流和过电压危及到双馈电机转子侧的安全运行时，只能将双馈电机退出运行，这显然不利于高比例风电电力系统的安全稳定运行。因此，世界各国都要求双馈发电机组具有在存在故障的一段时期内能够不脱网运行，并支撑电网电压快速恢复的能力。而该能力就是国内外学者一直重点研究的双馈电机故障穿越能力。
2、目前，现有双馈风力发电系统的故障穿越技术在应用原理上主要分为控制策略的改进和硬件辅助装置的使用。改进双馈电机定转子侧变流器的控制策略成本低，不需要借助任何额外的设备，也不需要改变双馈风力发电系统的拓扑结构，但是其故障穿越能力有限，不能应用于电压跌落较为严重的场合。虽然使用辅助装置成本高，甚至有些辅助装置结构复杂，会改变原有双馈风力发电系统的拓扑结构，但是由于其提升双馈风力发电系统的故障穿越能力效果非常明显，因此得到了众多学者的广泛研究。而转
3、因此，有必要设计一种新的方法来确定阻容撬棒的电容值，使这种新方法可以解决当前电容计算方法只适用于特定的电压降落，但在其他情况下性能较差的问题。同时，还可以解决当前方法可能导致系统谐振的问题，避免故障穿越方案再次给双馈电机带来危害的可能性。另外，为了避免由于切除阻容撬棒较晚对系统造成的影响，考虑在电压恢复至一定程度时提前切除阻容撬棒，但为了确保阻容撬棒切除后双馈电机仍具有一定的故障穿越能力，应对双馈电机转子侧变流器的控制策略进行改进，以实现双馈电机故障穿越能力的平稳过渡。而阻容撬棒及转子侧变流器的改进控制策略还不能完全确保定子侧无功功率的平衡，其不利于定子侧电压的快速恢复，为解决该问题，还应对定子侧变流器的控制策略进行改进。
4、综上所述，如何考虑谐振因素的约束设计阻容撬棒的电容参数，并提出与之使用相匹配的定转子侧变流器改进控制策略，使其应用于不同故障程度情况下时穿越能力都有非常明显的提升则十分重要。是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本专利技术提供一种考虑谐振的阻容撬棒参数确定及匹配控制方法，以至少解决上述
技术介绍
中提到的部分技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一方面，本专利技术实施例提供了一种考虑谐振的阻容撬棒参数确定方法，包括如下步骤：
4、获取阻容撬棒中的电容最大限值；
5、根据所述阻容撬棒需提供的无功功率，获得对应的补偿无功电容值；
6、根据所述电容最大限值和所述补偿无功电容值，确定最终电容值
7、进一步地，所述步骤获取阻容撬棒中的电容最大限值，具体包括：
8、确定在稳态分量情况下电路中的稳态电容最大值，表示为：
9、
10、其中，ccb_p表示稳态电容最大值；s表示双馈电机的转差率；ωs表示电网同步角频率；σ表示漏磁系数；lr表示转子电感；
11、确定在暂态分量情况下电路中的暂态电容最大值，表示为：
12、
13、其中，ccb_α表示暂态电容最大值；ωr表示电网转子角频率；
14、根据所述稳态电容最大值和所述暂态电容最大值，确定阻容撬棒中的电容最大限值，表示为：
15、ccbmax＝min{ccb_p,ccb_α}＝ccb_α
16、其中，ccbmax表示电容最大限值。
17、进一步地，所述稳态分量和暂态分量分别表示为：
18、
19、
20、其中，t表示故障发生时刻；表示转子旋转坐标系下转子侧电流的稳态分量；表示转子旋转坐标系下转子侧电流的暂态分量；ls表示定子电感；lr表示转子电感；lm表示定子互感；rr表示转子电阻；rcb表示阻容撬棒电阻；rvir表示等效虚拟电阻；s表示双馈电机的转差率；d表示电网电压跌落的深度；us|0|表示故障前的电网电压；ωs表示电网同步角频率；ωr表示转子角频率；ccb表示阻容撬棒的电容值；σ表示漏磁系数，即tc′om表示等效时间衰减常数；j表示复数中的虚数符号。
21、进一步地，所述根据所述阻容撬棒需提供的无功功率，获得对应的补偿无功电容值，具体包括：
22、获取使用阻容撬棒后转子侧所提供的用于恢复定子侧电压的无功功率，表示为：
23、
24、根据所述无功功率，获得对应的补偿无功电容值；表示为：
25、
26、其中，qnd表示补偿的无功功率；-qnd中的符号-表示转子侧发出了无功功率；表示转子旋转坐标系下转子侧电流的稳态分量；s表示双馈电机的转差率；ωs表示电网同步角频率；σ表示漏磁系数；lr表示转子电感；ccb表示阻容撬棒的电容值；ccb_nd表示补偿无功电容值。
27、进一步地，所述根据所述电容最大限值和所述补偿无功电容值，确定最终电容值，具体包括：
28、若电网电压跌落在预设范围内，则所述补偿无功电容值小于或等于所述电容最大限值，此时所述最终电容值即为所述补偿无功电容值；
29、若电网电压跌落不在预设范围内，则所述补偿无功电容值大于所述电容最大限值，此时所述最终电容值即为所述电容最大限值。
30、另一方面，本专利技术实施例提供了一种考虑谐振的匹配控制方法，基于上述的一种考虑谐振的阻容撬棒参数确定方法；
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【技术保护点】
1.一种考虑谐振的阻容撬棒参数确定方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种考虑谐振的阻容撬棒参数确定方法，其特征在于，所述步骤获取阻容撬棒中的电容最大限值，具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种考虑谐振的阻容撬棒参数确定方法，其特征在于，所述稳态分量和暂态分量分别表示为：
4.根据权利要求1所述的一种考虑谐振的阻容撬棒参数确定方法，其特征在于，所述根据所述阻容撬棒需提供的无功功率，获得对应的补偿无功电容值，具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种考虑谐振的阻容撬棒参数确定方法，其特征在于，所述根据所述电容最大限值和所述补偿无功电容值，确定最终电容值，具体包括：
6.一种考虑谐振的匹配控制方法，其特征在于，基于权利要求1-5任一项所述的一种考虑谐振的阻容撬棒参数确定方法；
7.根据权利要求6所述的一种考虑谐振的匹配控制方法，其特征在于，所述转子侧变流器控制法包括：获取转子侧的补偿相；基于所述补偿相对转子电压参考值进行修正。
8.根据权利要求6所述的一种考虑谐振的匹配控制方法，
9.根据权利要求6所述的一种考虑谐振的匹配控制方法，其特征在于，还包括：故障穿越期间，所述转子侧变流器控制法和所述定子侧变流器控制法进行切换，以实现实现双馈机组的故障穿越；其中切换过程包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种考虑谐振的匹配控制方法，其特征在于，所述切换过程还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种考虑谐振的阻容撬棒参数确定方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种考虑谐振的阻容撬棒参数确定方法，其特征在于，所述步骤获取阻容撬棒中的电容最大限值，具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种考虑谐振的阻容撬棒参数确定方法，其特征在于，所述稳态分量和暂态分量分别表示为：
4.根据权利要求1所述的一种考虑谐振的阻容撬棒参数确定方法，其特征在于，所述根据所述阻容撬棒需提供的无功功率，获得对应的补偿无功电容值，具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种考虑谐振的阻容撬棒参数确定方法，其特征在于，所述根据所述电容最大限值和所述补偿无功电容值，确定最终电容值，具体包括：
6.一种考虑谐振的匹配控制方法，其特征在于，基于权利要求1-5任一项所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲜龙，吴丽珍，李伟伟，吴有伟，赵明轩，杨珩，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：
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