[发明专利]一种风力发电系统背靠背变流器的容错控制方法及系统

权利要求书

1.一种风力发电系统背靠背变流器的容错控制方法，其特征在于，所述背靠背变流器为六桥臂两电平结构，变流器的三个桥臂分别连接风力发电机侧三相绕组，另三个桥臂分别连接电网侧三相绕组，在发电机侧绕组和电网侧绕组之间连接有三组双向晶闸管，每相只连接一组双向晶闸管；所述容错控制方法包括：

系统正常运行时三组双向晶闸管均处于关断状态，采用SVPWM调制法获得正常状态下六个桥臂的开关信号控制系统运行；

当六个桥臂中任一桥臂发生故障时，切除故障桥臂，接通故障桥臂对应相的双向晶闸管将原故障桥臂对应相连接至健康桥臂，构成五桥臂变流器，将该健康桥臂定义为公共桥臂；检测公共桥臂的电流，若公共桥臂电流大于额定电流，调节发电机转速，将公共桥臂上发电机侧与电网侧对应相的相位差控制在120°-240°内，实现变流器在非过流状态下容错运行；

在故障重构后，若公共桥臂电流小于额定电流，发电机侧采用矢量控制，转速由最佳叶尖速比确定，电网侧采用直接功率控制；获得给定电压信号后，根据五桥臂六相PWM调制法，对六相给定电压信号进行零序电压补偿，使得公共桥臂对应的两相补偿后的电压相等，从而获得五个桥臂的开关信号；

在故障重构后，若公共桥臂电流大于额定电流，调节发电机侧转速，控制公共桥臂上两相相位差在120°-240°内，之后通过五桥臂六相PWM调制法，对六相给定电压信号进行零序电压补偿，使得公共桥臂对应的两相补偿后的电压相等，从而获得五个桥臂的开关信号。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电系统背靠背变流器的容错控制方法，其特征在于，利用基于三角载波的调制方法，对零序电压补偿后的给定电压信号进行调制得到系统的开关信号，实现系统的容错运行。

3.使用根据权利要求1或2所述的背靠背变流器的容错控制方法的风力发电系统，其特征在于，包括风力发电机、所述背靠背变流器、直流母线支撑电容组和所述三组双向晶闸管，所述风力发电机的三相绕组分别连接至背靠背变流器的三个桥臂，变流器的另三个桥臂连接至电网；所述直流母线支撑电容组并联在直流母线上，所述三组双向晶闸管连接电网侧与电机侧绕组，电网侧与电机侧每相只连接一组双向晶闸管。