一种变速恒频双馈风力发电系统及其并网控制方法

摘要

本发明提供了一种变速恒频双馈风力发电系统，其特征在于：包括定子并网装置、发电机、控制板、双PWM变频器、码盘；所述发电机的定子通过所述定子并网装置与电网相连；所述发电机的转子通过双PWM变频器与电网相连；所述控制板与电网、发电机、双PWM变频器、定子并网装置相连；所述控制板还通过所述码盘与转子相连。该系统通过在控制板内设计有定子电压幅值补偿器和转子位置角补偿器，消除了发电系统因某些参数偏差所造成的影响。

主权项

1.一种变速恒频双馈风力发电系统，其特征在于：包括定子并网装置、发电机、控制板、双PWM变频器、码盘；所述发电机的定子通过所述定子并网装置与电网相连；所述发电机的转子通过双PWM变频器与电网相连；所述控制板与电网、发电机、双PWM变频器、定子并网装置相连；所述控制板还通过所述码盘与转子相连；所述控制板内包括转子位置检测器、定子电压检测器、电网电压检测器、控制参考值计算器、转子位置角补偿器、转子电流闭环控制器、PWM发生器；所述转子位置检测器与所述码盘相连；所述定子电压检测器与发电机的定子相连；所述电网电压检测器与电网相连；所述控制参考值计算器与该电网电压检测器相连；该控制参考值计算器将电网电压检测器输入的电网电压矢量位置角θ_n减90°得到定子磁链矢量位置角参考值；将电网电压相电压幅值U_n与电网电压矢量位置角θ_n进行微分变换后得到的同步旋转角速度ω_n相除得到额定磁通ψ_n，再将额定磁通ψ_n与控制板初始给定的电机互感参数L_m相除得到励磁电流参考值i_rdn^ref；所述控制参考值计算器输出的励磁电流参考值i_rdn^ref输入所述转子电流闭环控制器；所述转子位置角补偿器与所述发电机的转子、转子位置检测器、定子电压检测器相连；所述转子位置角补偿器将转子输入的转子三相交流电流i_ra、i_rb经过3/2变换得到两相静止坐标系电流i_rα、i_rβ；该两相静止坐标系电流i_rα、i_rβ经过Park变换得到旋转坐标系下的转矩电流参考值i_rq^ref；i_rq^ref求反后经PI调制器得到转子旋转角速度参考值ω_r^ref；ω_r^ref经积分变换后得到转子位置角增量参考值Δθ_r^ref，加上转子位置角的测量值θ_r^m，得到转子位置角参考值θ_r^ref；所述转子位置角补偿器将该转子位置角参考值θ_r^ref输入所述转子电流闭环控制器；所述转子电流闭环控制器与所述发电机的转子、转子位置检测器、控制参考值计算器和转子位置角补偿器相连；所述PWM发生器与转子电流闭环控制器以及所述双PWM变频器相连。