[发明专利]考虑低电压穿越全过程的双馈风电机组短路电流计算方法

权利要求书

1.考虑低电压穿越全过程的双馈风电机组短路电流计算方法，其特征在于：包括以下步骤，

1)首先将双馈风电机组低电压穿越过程分为Crowbar投入阶段和无功控制阶段两阶段，Crowbar投入阶段是指电网故障发生及Crowbar投入时刻t₀到Crowbar切除及转子侧变流器无功控制启动时刻t₁这个阶段；无功控制阶段是指Crowbar切除及转子侧变流器无功控制启动时刻t₁之后的阶段；

2)建立Crowbar投入阶段的工频等效电路并求解此阶段下的机端电压u′_s；

3)根据u′_s确定无功控制阶段的转子电流参考值定子磁链初值、转子电流初值及转子电流初始变化率；

4)建立无功控制阶段的工频等效电路并求解此阶段下的机端电压u″_s；

5)最后计算双馈风电机组低电压穿越全过程中任意时刻的短路电流；

其中，步骤2)求解机端电压u′_s的具体过程为，

Crowbar投入阶段双馈风电机组等效为负阻抗，双馈风电机组等效负阻抗为

其中ω_s为同步转速，L_s为定子绕组电感；为发电机漏磁系数；L_m为双馈风电机组激磁电感；L_r为转子绕组电感；τ_rcn＝jω_p+1/τ_rc，τ_rcσ＝jω_p+σ/τ_rc，ω_p＝ω_s-ω_r为转差速，ω_r为双馈风电机组转子转速；τ_rc＝σL_r/R_rc为投入Crowbar电阻后的转子回路时间常数；R_rc＝R_r+R_c；R_r为双馈风电机组转子电阻；R_c为Crowbar电阻阻值；

Crowbar投入阶段下机端电压为

其中Z_Σ1＝Z_g+Z_tl1，Z_Σ2＝Z_tl2+jX_T；u_g为系统电压矢量，Z_g为系统等值阻抗，Z_tl1为系统侧输电线阻抗，Z_tl2为DFIG侧输电线阻抗，X_T为DFIG升压变电抗；Z_f为短路电路过渡阻抗；

其中，步骤3)确定无功控制阶段的转子电流参考值定子磁链初值、转子电流初值及转子电流初始变化率具体过程为，

无功控制阶段转子电流参考值为：

其中分别为转子电流参考值矢量的d、q轴分量；K_d为无功增益系数；U_s′为机端电压矢量u′_s的幅值；I_rmax为转子变流器最大允许运行电流；

无功控制阶段定子磁链初值为：

其中，t₀为故障发生及Crowbar启动时刻；t₁为Crowbar切除、转子变流器启动的时刻；τ_sn＝jω_s+1/τ_s，τ_s＝σL_s/R_s为定子绕组时间常数；R_s为双馈风电机组定子绕组电阻；Δu′_s＝u_s0-u′_s，u_s0为双馈风电机组故障前定子电压矢量；

无功控制阶段转子电流初值为：

其中，s＝ω_p/ω_s为转差率；系数C′为

i_r0为双馈风电机组故障前转子电流矢量；

无功控制阶段转子电流初始变化率为：