[发明专利]考虑Chopper保护的双馈电机短路电流计算方法

摘要

本发明公开了一种考虑Chopper保护的双馈电机短路电流计算方法，在计算双馈电机短路电流时，考虑了Chopper电阻和直流母线电容对短路电流的计算的影响，更加精确的表达了双馈电机短路时，短路电流的大小，与现有公式相比，提高了计算的精度，对于电气设备的精确选材以及确保风电场的安全性有着重大意义。

主权项

1.考虑Chopper保护的双馈电机短路电流计算方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤1，假设当t＝0时刻定子侧发生了三相短路故障，t＝0+时刻投入了Chopper保护；步骤2，根据双馈风力发电机暂态等值电路，推导出空间旋转坐标系下，定子侧电压和磁链表达式，转子侧电压和磁链表达式，构成双馈风力发电机的电磁暂态方程；双馈风力发电机的电磁暂态方程的表达式为，ψs＝Lsis+Lmirψr＝Lmis+Lrir其中，us为定子侧电压，Rs为定子侧电阻，is为定子侧电流，ωs为同步角速度，ωp为转差角速度，Lm为激磁电感，ψs为定子侧磁链，ur为转子侧电压，Rr为转子侧电阻，ir为转子侧电流，ψr为定子侧磁链，Ls和Lr分别为定子自感和转子自感，Ls＝Lsσ+Lm，Lr＝Lrσ+Lm，Lsσ和Lrσ分别为定子漏感和转子漏感，Zch为Chopper保护和直流母线电容的等效阻抗，j为虚部符号；步骤3，根据双馈风力发电机电磁暂态方程，推导出定子侧电流的表达式；定子侧电流的表达式为，其中，i_s为定子侧电流，L_s′和L_r′分别代表定子绕组暂态电感和转子绕组暂态电感，并且k_r为转子电感耦合系数，k_r＝L_m/L_r；步骤4，根据双馈风力发电机电磁暂态方程，推导出短路前的定子磁链初值ψs0和转子磁链初值ψr0；步骤5，假设短路后，定子侧电压由U_s0瞬间跌落到(1‑K_d)U_s0，根据空间旋转坐标系下的双馈风力发电机电磁暂态方程，推导出暂态定子磁链和转子磁链其中，K_d为定子侧电压跌落系数；步骤6，将暂态定子磁链和转子磁链带入定子侧电流的表达式，解出定子侧电流，利用坐标变换求出A相短路电流i′_sa；步骤7，根据短路电流最大值和短路电流周期分量有效值的定义，求出A相短路电流最大值i′samax和A相短路电流周期分量有效值I′savmr。