[发明专利]不平衡电网电压下双馈异步风力发电机转子侧逆变器控制方法

权利要求书

1.不平衡电网电压下双馈异步风力发电机转子侧逆变器控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)检测三相定子电压u_sa、u_sb、u_sc、三相定子电流i_sa、i_sb、i_sc、三相转子电流i_ra、i_rb、i_rc以及转子位置角θ_r；

(2)将步骤(1)检测到的三相定子电压u_sa、u_sb、u_sc经过3/2变换得到两相静止坐标系下的定子电压u_sα、u_sβ；检测到的三相定子电流i_sa、i_sb、i_sc经过3/2变换得到两相静止坐标系下的定子电流i_sα、i_sβ；检测到的三相转子电流i_ra、i_rb、i_rc经过3/2变换得到两相静止坐标系下的转子电流i_rα、i_rβ；检测到的转子位置角θ_r经过微分得到转子旋转角速度ω_r；

(3)根据步骤(2)计算得到的定子两相静止坐标系下的定子电压u_sα、u_sβ与定子电流i_sα、i_sβ进行磁链计算，得到定子磁链ψ_s以及定子磁链位置角θ_s；将所得到的定子磁链位置角θ_s微分后得到同步旋转角速度ω_s；定子电压u_sα、u_sβ与定子电流i_sα、i_sβ以该定子磁链位置角θ_s为变换角进行Park变换，得到同步旋转坐标下的定子电压u_sd、u_sq与定子电流i_sd、i_sq；

(4)将步骤(2)中计算得到的两相静止坐标系下的转子电流i_rα、i_rβ，以步骤(3)中所计算得到的定子磁链位置角θ_s与步骤(1)中所检测到的转子位置角θ_r的差θ_s-θ_r为变换角进行Park变换，得到旋转坐标下的转子电流i_rd、i_rq；用步骤(2)中计算得到的转子旋转角速度ω_r，以及步骤(3)中计算得到的同步旋转角速度ω_s和定子磁链Ψ_s，与所述旋转坐标系下的转子电流i_rd、i_rq共同输入耦合项计算模块，以计算交叉耦合项u_rdc、u_rqc；

(5)所述步骤(3)计算得到的同步旋转坐标下的定子电压u_sd、u_sq和定子电流i_sd、i_sq，以及所述步骤(4)计算得到的同步旋转坐标下的转子电流i_rd、i_rq共同输入转矩功率计算模块；经过该转矩功率计算模块计算得到定子无功功率的实际值Q_s和电磁转矩的实际值T_e；

(6)将人工设定的定子无功功率的给定值与根据步骤(5)计算得到的定子无功功率的实际值Q_s的差经过PIR调节器后，计算得到旋转坐标系下转子d轴电流的给定值i_rd^ref；将人工设定的电磁转矩的给定值与根据步骤(5)计算得到的电磁转矩的实际值T_e的差经过PIR调节器后，计算得到旋转坐标系下转子q轴电流的给定值i_rq^ref；

(7)将广义励磁电流i_ms依次与步骤(6)中计算得到的旋转坐标系下转子d轴电流的给定值i_rd^ref和步骤(4)所计算得到的旋转坐标下的d轴转子电流i_rd相减，然后经过PIR调节器计算得到旋转坐标系下转子d轴电压的参考值u_rd^ref；将步骤(6)中计算得到的旋转坐标系下转子q轴电流的给定值i_rq^ref减去步骤(4)所计算得到的旋转坐标下的q轴转子电流i_rq，然后经过PIR调节器计算得到旋转坐标系下转子q轴电压的参考值u_rq^ref；

(8)步骤(7)计算得到的旋转坐标系下的转子电压参考值u_rd^ref、u_rq^ref分别加上步骤(4)中计算得到的各自的交叉耦合项u_rdc、u_rqc后，以步骤(3)中计算得到的定子磁链位置角θ_s与步骤(1)中检测到的转子位置角θ_r的差θ_s-θ_r为变换角进行反Park变换，得到转子两相静止坐标系下的转子电压u_rα、u_rβ；再对该两相静止坐标系下的转子电压u_rα、u_rβ进行2/3变换，得到转子三相静止坐标系下的转子电压u_ra、u_rb、u_rc；将其作为PWM变换器的输入，产生驱动信号驱动逆变器。