[发明专利]一种双馈异步风力发电系统不对称协调直接功率控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电机的控制方法，特别是一种双馈异步风力发电系统不对称协调直接功率控制方法。 

背景技术

目前我国的风电技术大多停留在理想电网条件下的运行控制，由于实际电网经常有各类对称、不对称故障发生，因此必须开展电网故障下的运行控制研究并提出相应控制技术。现代大型风力发电系统主要有双馈异步发电机(DFIG)和永磁同步发电机两种类型，其中DFIG系统是当前的主流机型。近年来国际上DFIG机组控制技术的研究多集中在电网对称故障下的低电压穿越运行控制，但电网不对称故障更为频繁、几率更大，因此，DFIG故障运行研究已从对称故障向不对称故障延伸。在DFIG控制系统中若未曾考虑电网电压的不对称，很小的不对称电压将造成定子电流的高度不对称，致使定子绕组产生不对称发热，发电机产生转矩脉动，导致输入电网的有功、无功功率发生振荡。若风电机组相对电网容量足够大，这种缺乏不对称电网电压控制能力的风电机组不得不从电网中解列，以防引发后续的更大电网故障。但从电网安全角度又要求风电机组能承受最大达2％的稳态和相对较大瞬态不对称电压而不退出电网，这就要求风电机组能实现电网电压不对称故障穿越运行。目前，国内、外已经兴起了对这种不对称电网电压条件下DFIG发电机及相关励磁变频器控制方法与实施方案的研究。检索到DFIG风电机组不对称电网条件下运行控制的相关专利和研究文章有： 

I.胡家兵，贺益康等.不对称电网电压条件下双馈异步风力发电系统的建模与控制.电力系统自动化，2007，31(14)：47-56. 

II.L.Xu，and Y.Wang，“Dynamic Modeling and Control of DFIG Based WindTurbines under Unbalanced Network Conditions，”IEEE Trans.Power System，Vol.22，No.1，pp.314-323，Feb.2007. 

III.Lie Xu，“Coordinated control of DFIG′s rotor and grid side convertersduring network unbalance，”IEEE Trans.Power Electronics，vol.23，no.3，pp.1041-1049，May.2008. 

IV.Abo-Khalil，A.G.，Dong-Choon Lee，and Jeong-Ik Jang，“Control ofback-to-back PWM converters for DFIG wind turbine systems under unbalanced grid voltage，”in Proc.of ISIE 2007，pp.2637-2642，Jun.2007. 

V.CARTWRIGHT P，XU L.System controller for e.g.wind powered doublyfed induction generator attached to wind turbine，has grid imbalance detector whichcontrols current to cancel imbalance in grid served by generators[Patent].PatentNumber：GB2420456-A.Date：20060524.Application Number：GB0425662.4.Date：20041123.