一种直驱风力发电变流器的控制方法

摘要

本发明涉及一种发电设备的控制方法，特别涉及一种直驱风力发电变流器的控制方法，本发明的风力发电系统中变流器的控制方法，其中，包括：在风电机组变流器中，将电网的三相不对称电压Ua，Ub，Uc，三相电流Ia、Ib、Ic进行正负双序坐标dq变换得到沿正、负序d、q轴的电压、电流轴分量；再通过数学算法来滤除三相不对称电压中的二次谐波，并将得到的沿正、负序d、q轴的电压、电流轴直流分量进行解耦，获得参考电压矢量，将所述参考电压矢量经过脉宽调制器，生成控制脉冲信号，进而控制变流器，生成相应的电压；本发明的优点在于，用数学算法取代了滤波装置，效率高，成本低，系统响应速度更快。

主权项

一种风力发电系统中变流器的控制方法，其特征在于：a)在风电机组变流器中，将电网的三相不对称电压Ua，Ub，Uc通过变换器进行正负双序坐标dq变换得到沿正、负序d轴的电压轴分量Ud+，Ud-和沿正、负序q轴的电压轴分量Uq+，Uq-；对三相电流Ia、Ib、Ic进行正负双序坐标dq变换得到沿正、负序d轴的电流轴分量Id+，Id-和沿正、负序q轴电流轴分量的Iq+，Iq-；b)利用变换所得的轴分量Ud+，Ud-，Uq+，Uq-，Id+，Id-，Iq+，Iq-通过控制器根据以下关系式来获得第K次采样时刻的电压轴直流分量Usd+、Usd-、Usq+、Usq-的值：Usd+(k)＝Ud+(k)-Usq-(k-1)·sin2θ′(k-1)-Usd-(k-1)·cos2θ′(k-1)；Usd-(k)＝Ud-(k)-Usd+(k-1)·cos2θ′(k-1)；Usq+(k)＝Uq+(k)+Usd-(k-1)·sin2θ′-Usq-(k-1)·cos2θ′(k-1)；Usq-(k)＝Uq-(k)-Usd+(k-1)·sin2θ′(k-1)；且通过控制器根据以下关系式来获得第K次采样时刻的电流轴直流分量Isd+、Isd-、Isq+、Isq-的值：Isd+(k)＝Id+(k)-Isq-(k-1)·sin2θ′(k-1)-Isd-(k-1)·cos2θ′(k-1)；Isd-(k)＝Id-(k)-Isd+(k-1)·cos2θ′(k-1)；Isq+(k)＝Iq+(k)+Isd-(k-1)·sin2θ′-Isq-(k-1)·cos2θ′(k-1)；Isq-(k)＝Iq-(k)-Isd+(k-1)·sin2θ′(k-1)；c)在旋转坐标系下对所述电压轴直流分量和所述电流直流分量进行解耦控制，并得到参考电压矢量；d)将解耦所得的参考电压矢量经过脉宽调制器，生成控制脉冲信号；e)将所述控制脉冲信号经驱动电路，控制变流器中功率半导体器件，生成相应的电压；其中θ′为通过估计器逼近θ的估计值，θ为正序电压矢量和三相静止坐标系A轴或两相静止坐标系α轴的夹角，k为第k次电压采样，初始θ′(0)的值，初始电压轴直流分量Usq-(0)、Usd-(0)、Usq+(0)、Usd+(0)和电流轴直流分量Isq-(0)、Isd-(0)、Isq+(0)、Isd+(0)均为估计值。