[发明专利]电网电压不平衡时双馈风力发电机的功率极限计算方法

权利要求书

1.一种电网电压不平衡时双馈风力发电机的功率极限计算方法，其特征在于，所述功率极限计算方法首先建立电网电压不平衡条件下双馈式风力发电机在不同控制目标下的功率约束方程，所述的功率约束方程考虑定子最大电流限制、转子最大电流限制以及转子侧变流器电压输出能力限制；之后，采用牛顿-拉夫逊法对所述三个限制条件下的功率约束方程求解，在解出的各限制条件下双馈式风力发电机输出的最大功率中取其中的最小值作为功率给定限幅值直接对转子侧变流器的功率参考值进行限幅。

2.根据权利要求1所述的电网电压不平衡时双馈风力发电机的功率极限计算方法，其特征在于，当求解考虑转子最大电流的无功功率约束方程时，采用牛顿-拉夫逊法对无功功率极限值进行求解的步骤如下：

（1）给定初始值其中为电网电压不平衡时要求双馈电机（DFIG）输出的定子有功功率给定值，Q_{s_max}为双馈电机（DFIG）允许输出的最大无功功率；

（2）计算转子电流给定值和

若包括两种情况：解(n)足够接近精确解x₂；或精确解x₂大于当前的输出Qs_NL=Qs*(n),]]>Ps_NL=Ps*(n);]]>

否则跳至步骤（3），其中为转子电流给定值正序分量在正序同步旋转坐标系下的dq轴分量，为转子电流给定值负序分量在负序同步旋转坐标系下的dq轴分量；

（3）若也即优化问题无解，则用迭代方程：或方程：

Ps*(n+1)=kPs*(n),]]>

其中0＜k＜1，

以减小保持不变，然后跳至步骤（2）；

若则跳至步骤（4）；

（4）用牛顿迭代公式更新

Qs*(n+1)=Qs*(n)-ΔQ=Qs*(n)-F2(Qs*(n))F2′(Qs*(n));]]>

保持不变，然后跳至步骤（2）；

其中，ε＞0为一小正数，用于控制最终求取的的精度；

当求解考虑定子最大电流的无功功率约束方程或求解考虑转子侧变流器最大输出电压的无功功率约束方程时，利用以上牛顿-拉夫逊法求解步骤可对考虑定子最大电流或考虑转子侧变流器最大输出电压条件下的定子侧无功功率极限进行求解。

3.根据权利要求1或2所述的电网电压不平衡时双馈风力发电机的功率极限计算方法，其特征在于，求解定子侧有功功率极限的方法为采用牛顿-拉夫逊法求解基于所述定子最大电流限制、转子最大电流限制以及转子侧变流器电压输出能力限制三个限制条件下的定子侧有功功率极限。