[发明专利]电压源-阻抗形式的双馈风力发电机等效模型

权利要求书

1.一种电压源-阻抗形式的双馈风力发电机等效模型，其建模方法包括：

步骤1、建立定子轴系下，空间矢量形式的双馈风力发电机电压方程和磁链方程

                                                                                     

式中，、分别为定、转子电压空间矢量，、分别为定、转子空间电流矢量，、分别为定、转子磁链空间矢量，R_s为定子电阻，R_r为转子电阻，ω_r为转子转速，L_s=L_m+L_ls为定子自感，L_r=L_m+L_lr为转子自感，L_m为励磁电感，L_ls、L_lr分别为定、转子漏感，D为微分算子，j为虚数单位，双馈风力发电机的转子电压矢量即为转子侧变流器施加在转子绕组上的励磁电压；

步骤2、根据步骤1所述的电压方程和磁链方程得到电压源-阻抗形式的双馈风力发电机的等效模型

式中：表示双馈风力发电机的定子暂态电抗；

，即为双馈风力发电机的内电势。

2.根据权利要求1所述的电压源-阻抗形式的双馈风力发电机等效模型，其特征在于：双馈风力发电机内电势的确定方法包括下述步骤：

步骤1、建立故障后机端正、负序电压、的表达式：

式中：A为机端正序电压跌落深度0≤A≤1，U_s为稳态运行时机端电压的幅值，U₁为故障后机端正序电压的幅值，θ为0时刻机端电压的相位，为旋转因子，ω_s为同步转速，t为时间，U₂为机端负序电压的幅值；θ^’为0时刻机端负序电压的相位；

步骤2、建立定子轴系下，故障后的转子正序稳态磁链表达式：

式中，，表示双馈风力发电机的转子暂态电抗，s表示转差率，为转子正序稳态磁链，R_cb为折算至定子侧的撬棒电阻；

步骤3、建立定子轴系下，故障后的转子负序稳态磁链表达式

式中，；

步骤4、根据步骤1故障后机端正、负序电压、的表达式、步骤2故障后的转子正序稳态磁链表达式和步骤3故障后的转子负序稳态磁链表达式，得到转子稳态磁链表达式

步骤5、根据步骤4的转子稳态磁链表达式和电压源-阻抗形式的双馈风力发电机的等效模型，得出双馈风力发电机故障稳态后的内电势计算公式

。

3.根据权利要求2所述的电压源-阻抗形式的双馈风力发电机等效模型，其特征在于：根据双馈风力发电机故障稳态后的内电势计算公式，在忽略定子电阻时，在撬棒投入情况下，故障稳态后的定子短路电流计算公式为

。