【技术实现步骤摘要】
所属的技术人员能够理解，本专利技术提供的风力发电机机电暂态冲击抑制方法的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本公开的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本专利技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本专利技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
技术介绍
1、风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机、调向器、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。
2、风力发电机是将机械能转化为电能的核心设备。它包括转子、定子和电场等组成部分，通过旋转的转子和固定的定子之间的电磁感应，将机械能转化为交流电能，然后将其输送到电网中。控制系统和电网接入系统是风力发电系统的重要组成部分。控制系统包括传感器、控制器、监测器等，可以实时监测风力发电机组的状态和运行情况，保证风力发电机组的安全可靠运行。电网接入系统包括开关、变压器、电缆等，可以将风力发电机组输出的电能连接到电网中，实现电能的输出和供应。
3、目前，在风力发电机发电过程中，容易产生短路电流，这对电网的稳定性造成了极大的影
技术实现思路
1、本专利技术提供一种风力发电机机电暂态冲击抑制方法，本专利技术可以通过调节发电机转差率，抑制定子、转子均能发电过程中的暂态冲击，保证电网稳定运行。
2、方法包括：
3、s101：解析双馈风力发电机转子侧短路电流；
4、风力发电机的定子侧采用10kv电压等级接入电网，转子侧通过变流器采用1.14kv电压等级与电网相连；
5、s102：基于pi控制器解析变流器内环电流，并通过pi控制器对变流器内部直流电压以及网侧q轴电流进行控制，以此抑制网侧机电暂态时的短路电流。
6、进一步需要说明的是，s101中，双馈风力发电机暂态模型采用如下方式表达：
7、（1）
8、（2）
9、（3）
10、（4）
11、其中：
12、（5）
13、其中，为定子电压，为转子电压，为定子电流，为转子电流，为定子磁链，为转子磁链，为定子绕组电阻，为转子绕组电阻，为定子电感，为转子电感，为激磁电感，为为同步角速度，为转子电角速度，为转差角速度。
14、进一步需要说明的是，基于式（3）、（4）中的磁链方程表示为：
15、（6）
16、（7）
17、式中为定子绕组电感耦合系数，为转子绕组的电感耦合系数，、，为定子绕组的暂态电感，为转子绕组的暂态电感，、。
18、进一步需要说明的是，转子电压电流的动态方程为
19、。
20、进一步需要说明的是，s102中的pi控制器的开环传递函数表示为
21、式（9）
22、其中，为pwm变换器的延长时间常数，为采样时间周期，为pwm变换器的增益，s为转差率。
23、进一步需要说明的是，定义，得pi控制器的传递函数为
24、式（10）
25、在电机内环电流环考虑pi控制器的情况下，系统的开环传递函数为
26、式（11）。
27、进一步需要说明的是，设置，则式（11）变换为
28、式（12）
29、此时电流环为i型系统， pi控制器系数为：
30、式（13）。
31、本专利技术还提供一种风力发电机机电暂态冲击抑制系统，系统包括：数据处理模块、风力发电机和pi控制器；
32、风力发电机采用变速恒频双馈风力发电机，变速恒频双馈风力发电机的定子侧采用10kv电压等级接入电网，转子侧通过变流器采用1.14kv电压等级与电网相连；
33、数据处理模块用于解析双馈风力发电机转子侧短路电流，还基于pi控制器解析变流器内环电流，并通过pi控制器对变流器内部直流电压以及网侧q轴电流进行控制，以此抑制网侧机电暂态时的短路电流。
34、进一步需要说明的是，系统还包括：电压获取模块、电流获取模块、电感获取模块以及角速度获取模块；
35、数据处理模块通过与电压获取模块连接，获取变速恒频双馈风力发电机的定子电压以及转子电压；
36、数据处理模块通过与电流获取模块连接，获取变速恒频双馈风力发电机的定子电流以及转子电流；
37、数据处理模块通过与电感获取模块连接，获取变速恒频双馈风力发电机的转子电感以及激磁电感；
38、数据处理模块通过与角速度获取模块连接，获取变速恒频双馈风力发电机的同步角速度、转子电角速度以及转差角速度。
39、本专利技术还提供一种终端机，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现风力发电机机电暂态冲击抑制方法的步骤。
40、从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：
41、本专利技术的方法采用变流器向转子提供交流励磁电流，可以通过调节发电机转差率，实现定子、转子都能发出有功功率的目的，具有更高的功率转化效率。还通过转子侧变流器的调节作用抑制转子侧短路电流，可以有效的从源头上提高风力发电系统并网的暂态稳定性。
42、本专利技术还利用双馈风力发电机的变流器调节作用，使用pi控制器，对风力发电机直流电压和网侧q轴电流进行调节，以实现降低双馈风力发电机转子短路电流的目的，还使风力发电机组能满足电网提出的机电暂态稳定要求。
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1.一种风力发电机机电暂态冲击抑制方法，其特征在于，方法包括：
2.根据权利要求1所述的风力发电机机电暂态冲击抑制方法，其特征在于，S101中，双馈风力发电机暂态模型采用如下方式表达：
3.根据权利要求2所述的风力发电机机电暂态冲击抑制方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的风力发电机机电暂态冲击抑制方法，其特征在于，
5.根据权利要求1或2所述的风力发电机机电暂态冲击抑制方法，其特征在于，S102中的PI控制器的开环传递函数表示为
6.根据权利要求5所述的风力发电机机电暂态冲击抑制方法，其特征在于，定义，得PI控制器的传递函数为
7.根据权利要求6所述的风力发电机机电暂态冲击抑制方法，其特征在于，设置，则式（11）变换为
8.一种风力发电机机电暂态冲击抑制系统，其特征在于，系统采用如权利要求1至7任意一项所述的风力发电机机电暂态冲击抑制方法；
9.根据权利要求8所述的风力发电机机电暂态冲击抑制系统，其特征在于，系统还包括：电压获取模块、电流获取模块、电感获取模块以及角速度获取模块
10.一种终端机，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述风力发电机机电暂态冲击抑制方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种风力发电机机电暂态冲击抑制方法，其特征在于，方法包括：
2.根据权利要求1所述的风力发电机机电暂态冲击抑制方法，其特征在于，s101中，双馈风力发电机暂态模型采用如下方式表达：
3.根据权利要求2所述的风力发电机机电暂态冲击抑制方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的风力发电机机电暂态冲击抑制方法，其特征在于，
5.根据权利要求1或2所述的风力发电机机电暂态冲击抑制方法，其特征在于，s102中的pi控制器的开环传递函数表示为
6.根据权利要求5所述的风力发电机机电暂态冲击抑制方法，其特征在于，定义，得pi控制器的传递函数为
【专利技术属性】
技术研发人员：邱晓天，胡伟伟，陈浩然，巩振凯，张宗振，
申请(专利权)人：山东国瑞新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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