一种风力发电系统网侧变流器直流母线电压波动抑制方法

摘要

一种风力发电系统网侧变流器直流母线电压波动抑制方法，涉及风力发电以及电力电子领域。该方法首先将电网电压信号E_abc和电流信号I_abc进行Clarke变换得到αβ坐标系下E_α、E_β和I_α、I_β。将直流侧电压参考与采样得到直流侧电压信号V_dc相减之后得到直流侧电压误差信号ΔV_dc，将误差信号ΔV_dc送入电压调节器模块3和模块4得到I_dc，在将I_dc分别与E_α和E_β相乘得到电流参考信号和将电流参考信号与电流反馈信号相减送入电流调节器得到调制信号将送入SVPWM模块调制后得到功率开关驱动信号。该方法消除了传统控制策略中电压/电流的正序负序提取、参考电流矩阵运算和锁相环等复杂控制结构，只需采用简单控制结构即可实现电网电压畸变且不平衡情况下，风力发电系统网侧变流器直流母线电压波动的有效抑制。

主权项

1.一种风力发电系统网侧变流器直流母线波动抑制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(i)首先利用电压霍尔传感器采样三相电网电压信号E_abc和直流侧电压信号V_dc，利用电流霍尔传感器采样三相电流信号I_abc，将三相电网电压信号E_abc经过Clarke变换模块1得到αβ坐标系下的电网电压信号E_α和E_β，将三相电流信号I_abc经过Clarke变换模块2得到αβ坐标系下的电流信号I_α和I_β；(ii)将直流侧电压参考与电压霍尔传感器采样得到的直流侧电压信号V_dc相减得到直流侧电压的误差信号ΔV_dc，将该误差信号ΔV_dc送入调节器模块3和4，调节器模块3为PI调节器，传递函数为其中k_vp和k_vi为PI调节器的比例系数和积分系数，调节器模块4传递函数为其中N(s)和D(s)为多项式，n代表直流侧电压中交流分量的谐波次数；(iii)将调节器模块3的输出和调节器模块4的输出相加得到I_dc，再将I_dc与E_α相乘得到电流参考信号将I_dc和E_β信号相乘得到电流参考信号$I_{\beta }^{*};$(iv)将电流参考信号与αβ坐标系下的电流信号I_α相减得到电流误差信号ΔI_α，再将电流参考信号与αβ坐标系下的电流信号I_β相减得到电流误差信号ΔI_β，将误差信号ΔI_α送入电流调节器模块5，将误差信号ΔI_β送入电流调节器模块6，调节器模块5和模块6的传递函数表达式为其中k_ip为电流调节器中的比例系数，N(s)和D(s)为多项式，n代表电流中交流分量的谐波次数；(v)将电流调节器模块5和模块6的输出直接送入SVPWM调制模块7，经过SVPWM调制模块7调制后得到网侧变流器功率器件驱动信号S_a、S_b和S_c。