[发明专利]一种变流器用电压源电流源双模式切换控制方法

说明书

本发明公开了一种变流器用电压源电流源双模式切换控制方法，包括：1）构建虚拟同步环输出角度计算模块、虚拟同步环参考电压幅值E计算模块、网侧交流电压控制环输出的电流参考值计算模块及机侧交流电压控制环输出的电流参考值的d轴分量及q轴分量计算模块；2）利用虚拟同步环输出角度计算模块、虚拟同步环参考电压幅值E计算模块、网侧交流电压控制环输出的电流参考值计算模块及机侧交流电压控制环输出的电流参考值的d轴分量及q轴分量计算模块进行永磁风电机组的电流源控制模式及电压源控制模式的切换，该方法能够实现微电网中永磁风电机运行模式的切换。

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，涉及一种变流器用电压源电流源双模式切换控制方法。

背景技术

永磁风电机组是目前的主流风电机型，随着风电在微电网中比重的增加，对其运行功能的要求也日益提高。通常情况下，永磁风电机组的控制模式运行于电流源控制模式，机组跟随并网点电压，电流源模式缺乏对微电网系统的主动支撑作用，因此风电不能单独作为微电网中的主电源。电压源控制模式是未来风电机组的发展趋势，电压源型模式可以为微电网提供主动支撑，因此电压源型风电机组可以作为微电网中的主电源。当微电网运行于并网模式时，永磁风电机组工作于电流源模式；当微电网运行于离网模式时，可以根据系统指令运行在电压源模式或者电流源模式。

以电流源控制切换成电压源控制为例，其将电流源模式中自适应积分控制器输出的幅值作为初始值赋值给电压源模式中自适应积分控制器，以实现切换。

现有技术在切换时将电流源控制模式下自适应积分控制器的输出作为初始值赋值给电压源模式中自适应积分控制器，但在积分控制器的输入上等同于硬切换，在风电机组功率输出上会体现为功率波动。

且在该问题上目前只检索到一个专利相关，该相关专利大篇幅着墨于判断电网是否稳定，风机为双馈风电机组，然而并没有给出具体的控制模式切换的方式。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种变流器用电压源电流源双模式切换控制方法，该方法能够实现微电网中永磁风电机运行模式的切换。

为达到上述目的，本发明所述的变流器用电压源电流源双模式切换控制方法包括：

1）构建虚拟同步环输出角度计算模块、虚拟同步环参考电压幅值E计算模块、网侧交流电压控制环输出的电流参考值计算模块及机侧交流电压控制环输出的电流参考值的d轴分量及q轴分量计算模块；

2）利用虚拟同步环输出角度计算模块、虚拟同步环参考电压幅值E计算模块、网侧交流电压控制环输出的电流参考值计算模块及机侧交流电压控制环输出的电流参考值的d轴分量及q轴分量计算模块进行永磁风电机组的电流源控制模式及电压源控制模式的切换。

虚拟同步环输出角度计算模块包括发电机的定子电压、及输入端、坐标变换模块（1）、第一PI控制器（2）、第一积分模块（3）、第二积分模块（4）、第三积分模块（5）、第一减法器、第二减法器、第三减法器、第一加法器、第二加法器、第一开关（K0）、第二开关（K1）、第三开关（K2）、永磁风电机组输出有功功率输入端、永磁风电机组输出功率参考值输入端、虚拟转动惯量输入端、第一除法器、频率参考值输入端、有功-频率下垂系数计算模块（17）、虚拟同步环输出角度输出端及第一惯性系数输入端；

发电机的定子电压、及输入端与坐标变换模块（1）的输入端相连接，坐标变换模块（1）的q轴分量输出端与第一PI控制器（2）的输入端相连接，第一PI控制器（2）的输出端与第一积分模块（3）的输入端相连接，第一积分模块（3）的输出端与坐标变换模块（1）的输入端及第三开关（K2）的第一自由端相连接；