机端对称性故障双馈发电机阻抗电压源等效电路设计方法

摘要

本发明公开了风力发电系统技术领域的一种机端对称性故障双馈发电机阻抗电压源等效电路设计方法。其技术方案是，首先在忽略定子和转子电阻的情况下，对短路后双馈感应发电机的电压方程进行拉普拉斯变换；测量机端故障电压确定电压跌落系数，根据物理过程法把电压方程设计成两个零状态和两个零输入响应的方程；在考虑衰减作用的情况下，根据四组方程的解得到不同程度电压对称性跌落时短路电流的全电流解析表达式；最后测量转子电压初始值，转子的转速和短路时刻定子电压初相角，根据全电流解析表达式设计双馈感应风力发电机阻抗电压源等效电路。本发明阻抗电压源等效电路可复现在不同时刻发生对称性电压跌落时，短路电流随时间的变化规律。

主权项

一种机端对称性故障双馈发电机阻抗电压源等效电路设计方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：步骤1：根据双馈发电机在同步旋转dq轴上的动态等效电路，写出双馈发电机以矩阵形式表示的电压方程；步骤2：测量短路后机端电压的幅值，并计算机端电压幅值的跌落系数α，并对短路后的电压方程进行拉普拉斯变换，得到短路后双馈发电机在频域下的电压方程；步骤3：依据物理过程分析法，将短路后频域下的电压方程左侧的矩阵设计成两个磁链引起的零输入响应和两个电压引起的零状态响应；步骤4：根据短路后双馈发电机在频域下的电压方程，分别计算两个零输入和两个零状态响应引起的短路电流解析表达式，最终得到了全电流解析表达式；步骤5：通过坐标变换得到三相静止坐标系下短路电流的解析表达式；步骤6：测量转子电压初始值，转子的转速和短路时刻定子电压初相角，根据三相静止坐标系下短路电流的解析表达式，设计双馈发电机在机端发生不同程度电压对称性跌落时的阻抗电压源模型。