[发明专利]一种双馈风电机组直流偏量自适应补偿的正负序分离方法

说明书

本发明提供一种双馈风电机组直流偏量自适应补偿的正负序分离方法，包括以下步骤：采集定子三相电压、定子三相电流和转子三相电流，并进行3S/2S变换；通过积分闭环控制确定定子电压偏差信号、定子电流偏差信号以及转子电流偏差信号；获取同步定子电压、同步定子电流和同步转子电流，并对其进行2S/3S变换。本发明提供的双馈风电机组直流偏量自适应补偿的正负序分离方法，对低频信号具有更强的抑制能力，消除了直流偏量的存在会恶化锁频环稳定和锁相准确的影响。

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种双馈风电机组直流偏量自适应补偿的正负序分离方法。

背景技术

在分布式发电、柔性交流输电、有源滤波器、高压直流输电等领域，准确实时地估算电网电压信号的幅值、频率和相角是一个至关重要的技术手段。在双馈风力发电系统中，电网同步技术实现了有功功率和无功功率的独立控制。在风电场上，电网频繁出现不平衡、相位突变、跌落、骤升、频率变化和谐波畸变等非理想现象，这些现象对交流信号正负序分离方法提出较高的性能要求。因此交流信号正负序分离法方法优劣攸关关键，它是分布式发电系统的核心和命脉。

对于文献1提供的正负序分离方法来说，该方法要锁定正序电压分量的相位，就必须分离出正序分量。然而DSP只能采样0V～3V的电压信号，为了不失真地采样交流正弦信号，采样通道的电压跟随器输出端上要叠加一个3V的上拉电压。为了还原原始信号，在ADC模块里要减去上拉电压的采样值。然而，实验中却很难完全准确地消除上拉电压采样值。直流偏量的存在恶化了锁频环的稳定性和锁相的准确性。

文献1：丁杰，电网不平衡条件下LCL-VSR控制策略研究，[D].合肥工业大学硕士学位论文，2011.4。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种双馈风电机组直流偏量自适应补偿的正负序分离方法，对低频信号具有更强的抑制能力，消除了直流偏量的存在会恶化锁频环稳定和锁相准确的影响。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种双馈风电机组直流偏量自适应补偿的正负序分离方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：采集定子三相电压、定子三相电流和转子三相电流，并进行3S/2S变换；

步骤2：通过积分闭环控制确定定子电压偏差信号、定子电流偏差信号以及转子电流偏差信号；

步骤3：获取同步定子电压、同步定子电流和同步转子电流，并对其进行2S/3S变换。

所述步骤1具体包括以下步骤：

步骤1-1：双馈风电机组正常工作时，通过定子电压传感器、定子电流传感器和转子电流传感器分别采集定子三相电压、定子三相电流和转子三相电流；

步骤1-2：将定子三相电压、定子三相电流、转子三相电流进行3S/2S变换，得到两相静止坐标系下的定子电压、定子电流和转子电流；定子电压包括α相定子电压v_sα和β相定子电压v_sβ，定子电流包括α相定子电流i_sα和β相定子电流i_sβ，转子电流包括α相转子电流i_rα和β相转子电流i_rβ，分别表示为：

其中，v_sa、v_sb、v_sc表示定子三相电压，i_sa、i_sb、i_sc表示定子三相电流，i_ra、i_rb、i_rc表示转子三相电流。

所述步骤2包括以下步骤：