CN102751934B - 一种双馈变流器不平衡电流协同控制装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双馈变流器不平衡电流协同控制装置及其控制方法，该控制方法包括：机侧变流器控制方法，检测当前定子电压矢量的负序分量，计算出抑制定子电流不平衡所需要的转子负序电流的大小，并以此转子负序电流的值作为转子电流负序控制的参考输入进行转子电流负序控制；网侧变流器控制方法，检测当前定子电流的负序分量，并以此定子电流负序分量作为网侧电流负序控制的参考输入进行网侧电流负序控制。本发明的优点在于：可以有效抑制定子电流的不平衡，减小发电机组损耗，克服无功功率和有功功率脉动等问题，同时降低系统总并网电流不平衡度，继而提高机组的电能质量，增强机组的电网适应能力。

Description

一种双馈变流器不平衡电流协同控制装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及不平衡电流协同控制装置及其控制方法，尤指一种双馈变流器不平衡电流协同控制装置及其控制方法。

背景技术

随着风力发电的发展，世界各国电网对风电机组的电网适应能力要求越来越高，风电机组必须能够适应较复杂的电网条件。由于双馈机组的交流励磁变频器只需供给转差功率，大大减少了机组对变频器容量的要求使得双馈式风力发电机组成为目前风力发电领域的主力机型之一。

双馈机组现有的控制技术一般只是基于理想电网考虑的。在电网不平衡度较大时，由于双馈发电机的定子与电网直接连接，定子会产生较严重的电流不平衡现象，从而引起损耗增大、发热增多、转矩脉动以及由于转矩脉动所引发的齿轮箱和机械传输轴的疲劳损耗、无功功率脉动、电能质量下降等问题的出现。同时，双馈发电机绕组及双馈变流器内部各器件电气参数不对称，也会影到机组的定子电流及总并网电流的平衡度，引起电能质量下降等问题的出现。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种双馈变流器不平衡电流协同控制装置及其控制方法，以解决因电网电压不对称及双馈发电机绕组和双馈变流器内部各器件参数不对称产生定子电流不平衡、引起损耗增大、发热增多、转矩脉动以及由于转矩脉动所引发的齿轮箱和机械传输轴的疲劳损耗、无功功率脉动、电能质量下降等问题。

本发明是这样实现的，一种双馈变流器不平衡电流协同控制方法，其使机侧变流器和网侧变流器协同控制，抑制风电机组总的不平衡电流，所述双馈变流器不平衡电流协同控制方法包括机侧变流器控制方法和网侧变流器控制方法：

机侧变流器控制方法，检测当前定子电压矢量的负序分量，计算出抑制定子电流不平衡所需要的转子负序电流的大小，并以此转子负序电流的值作为转子电流负序控制的参考输入进行转子电流负序控制；

网侧变流器控制方法，检测当前定子电流的负序分量，并以此定子电流负序分量作为网侧电流负序控制的参考输入进行网侧电流负序控制；

所述机侧变流器控制方法中，抑制定子电流不平衡所需要的转子负序电流为：其中为定子电压矢量的负序分量，ω_s为定子电压同步角速度，K_i为定、转子电流变比，L_m为定、转子互感。

作为上述方案的进一步改进，所述网侧变流器控制方法具体包括以下步骤：

步骤一、在当前控制周期内根据三相定子电压u_sA、u_sB、u_sC，经Clarke和Park坐标变换，得到定子电压分别在同步旋转dq^p、dqⁿ坐标系下的值 其中，Park变换用角度为上一控制周期得到的定子电压正序空间矢量角和定子电压负序空间矢量角第一次坐标变换时，Park变换用角度为预先设计的值；

步骤二、利用分别计算出定子电压正、负序分量

步骤三，利用获得下一控制周期的定子电压正序空间矢量角

步骤四，利用下一控制周期定子电压正序空间矢量角计算出下一控制周期的定子电压负序空间矢量角

步骤五、根据当前控制周期的定子电流经Clarke和Park坐标变换得到同步旋转dq^p、dqⁿ坐标系下的值其中，Park变换用角度为当前控制周期和

步骤六、根据当前控制周期的网侧电流，经Clarke和Park坐标变换得到同步旋转dq^p、dqⁿ坐标系下的值其中，Park变换用角度为当前控制周期和

步骤七、利用计算出定子电流正、负序分量

步骤八、利用计算出网侧电流正、负序分量

步骤九、由双馈变流器的网侧电流负序调节器模块构成网侧电流负序控制网络，定子电流的负序分量作为当前控制周期网侧电流负序调节器模块的输入；

步骤十、由双馈变流器的网侧电流正序调节器模块构成网侧电流正序控制网络，网侧电流正序调节器模块的有功电流输入由当前控制周期直流侧调节器的输出得到，当前控制周期的无功电流输入由外部给定；

步骤十一、当前控制周期内，网侧电流正序调节器模块输出及网侧电流负序调节器模块输出分别与定子电压正序分量及负序分量合并后得到和然后和再通过Park^-1变换、矢量合成，得到网侧电压空间矢量发生模块的输入v_gα、v_gβ，其中Park^-1变换用角度为当前控制周期和

作为上述方案的进一步改进，所述机侧变流器控制方法具体包括以下步骤：

步骤一、在当前控制周期内根据三相定子电压u_sA、u_sB、u_sC，经Clarke和Park坐标变换，得到定子电压分别在同步旋转dq^p、dqⁿ坐标系下的值 其中，Park变换用角度为上一控制周期得到的定子电压正序空间矢量角和定子电压负序空间矢量角第一次坐标变换时，Park变换用角度为预先设计的值；

步骤二、利用分别计算出定子电压正、负序分量

步骤三、利用获得下一控制周期的定子电压同步角速度ω_s(m+1)和定子电压正序空间矢量角

步骤四、利用下一控制周期定子电压正序空间矢量角计算出下一控制周期的定子电压负序空间矢量角

步骤五、根据当前控制周期的转子位置角θ_r，计算出当前控制周期的转子电流的正、负序转差矢量角 ${\mathrm{\θ}}_{\mathrm{sl}}^p={\mathrm{\θ}}_{s\left(m\right)}^p-{\mathrm{\θ}}_r,{\mathrm{\θ}}_{\mathrm{sl}}^n={\mathrm{\θ}}_{s\left(m\right)}^n-{\mathrm{\θ}}_r;$

步骤六、根据当前控制周期的转子电流，经Clarke和Park坐标变换，得到Park变换用角度为当前控制周期

步骤七、利用分别计算出转子电流的正、负序分量

步骤八、由双馈变流器的转子电流负序调节器模块构成转子电流负序抑制网络，作为当前控制周期转子电流负序调节器模块的输入其中为定子电压矢量在同步旋转坐标系下的负序分量，ω_s为当前控制周期定子电压同步角速度，第一次运算时，使用预先设计的值，K_i为定、转子电流变比，L_m为定、转子互感；

步骤九、由双馈变流器的转子电流正序调节器模块构成转子电流正序控制网络，当前控制周期的转子电流正序调节器模块的输入由外部给定；

步骤十、当前控制周期内，转子电流正序调节器模块输出及转子电流负序调节器模块输出分别通过Park^-1变换、矢量合成，得到转子电压空间矢量发生模块的输入u_rα、u_rβ，其中，Park^-1变换用角度为为当前控制周期和

作为上述方案的进一步改进，Clarke和Park变换矩阵分别为：

$C_{3/2}=\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}1& -1/2& -1/2\\ 0& \sqrt{3}/2& -\sqrt{3}/2\end{array}\right],$ Park^-1变换矩阵为：

本发明还涉及一种双馈变流器不平衡电流协同控制装置，其使机侧变流器和网侧变流器协同控制，抑制风电机组总的不平衡电流，所述双馈变流器不平衡电流协同控制装置包括：机侧变流器控制单元和网侧变流器控制单元，

所述机侧变流器控制单元，用于检测当前定子电压矢量的负序分量，计算出抑制定子电流不平衡所需要的转子负序电流的大小，并以此转子负序电流的值作为转子电流负序控制的参考输入进行转子电流负序控制；

所述网侧变流器控制单元，用于检测当前定子电流的负序分量，并以此定子电流负序分量作为网侧电流负序控制的参考输入进行网侧电流负序控制；

在所述机侧变流器控制单元中，转子负序电流的计算公式为：其中为定子电压矢量的负序分量，ω_s为定子电压同步角速度，K_i为定、转子电流变比，L_m为定、转子互感。

作为上述方案的进一步改进，所述网侧变流器控制单元包括：

网侧变流器的第一坐标变换模块，用于在当前控制周期内根据三相定子电压u_sA、u_sB、u_sC，经Clarke和Park坐标变换，得到定子电压分别在同步旋转dq^p、dqⁿ坐标系下的值其中，Park变换用角度为上一控制周期得到的定子电压正序空间矢量角和定子电压负序空间矢量角第一次坐标变换时，Park变换用角度为预先设计的值；

网侧变流器的定子电压正、负序解耦模块，用于利用分别计算出定子电压正、负序分量

网侧变流器的定子电压锁相环模块，用于利用获得下一控制周期的定子电压正序空间矢量角

网侧变流器的第一计算模块，用于利用下一控制周期定子电压正序空间矢量角计算出下一控制周期的定子电压负序空间矢量角

网侧变流器的第二坐标变换模块，用于根据当前控制周期的定子电流经Clarke和Park坐标变换得到同步旋转dq^p、dqⁿ坐标系下的值Park变换用角度为当前控制周期的和

网侧变流器的第三坐标变换模块，用于根据当前控制周期网侧电流，经Clarke和Park坐标变换得到同步旋转dq^p、dqⁿ坐标系下的值Park变换用角度为当前控制周期的和

定子电流正、负序解耦模块，用于利用计算出定子电流的正、负序分量

网侧电流正、负序解耦模块，用于利用计算出网侧电流的正、负序分量

网侧电流负序调节器模块，用于构成网侧电流负序控制网络，定子电流的负序分量作为当前控制周期网侧电流负序调节器模块的输入；

网侧电流正序调节器模块，用于构成网侧电流正序控制网络，网侧电流正序调节器模块的有功电流输入由当前控制周期直流侧调节器的输出得到，当前控制周期的无功电流输入由外部给定；

第一坐标变换及矢量合成模块，用于将当前控制周期内网侧电流正序调节器模块输出及网侧电流负序调节器模块输出分别与定子电压正序分量及负序分量合并后得到和然后和再通过Park^-1变换、矢量合成，得到网侧电压空间矢量发生模块的输入v_gα、v_gβ，其中Park^-1变换用角度为当前控制周期的和

作为上述方案的进一步改进，所述机侧变流器控制单元包括：

机侧变流器的第一坐标变换模块，用于在当前控制周期内根据三相定子电压u_sA、u_sB、u_sC，经Clarke和Park坐标变换，得到定子电压分别在同步旋转dq^p、dqⁿ坐标系下的值其中，Park变换用角度为上一控制周期得到的定子电压正序空间矢量角和定子电压负序空间矢量角第一次坐标变换时，Park变换用角度为预先设计的值；

机侧变流器的定子电压正、负序解耦模块，用于利用分别计算出定子电压正、负序分量

机侧变流器的定子电压锁相环模块，用于利用获得下一控制周期的定子电压同步角速度ω_s(m+1)和定子电压正序空间矢量角

机侧变流器的第一计算模块，利用下一控制周期定子电压正序空间矢量角计算出下一控制周期的定子电压负序空间矢量角

机侧变流器的第二计算模块，用于根据当前控制周期的转子位置角θ_r，计算当前控制周期的转子电流的正、负序转差矢量角

机侧变流器的第四坐标变换模块，根据当前控制周期的转子电流分别经Clarke和Park坐标变换，得到Park变换用角度为当前控制周期和

转子电流正、负序解耦模块，用于利用分别计算出转子电流的正、负序分量

转子电流负序调节器模块，用于构成转子电流负序抑制网络，作为当前控制周期转子电流负序调节器模块的输入为定子电压矢量在同步旋转坐标系下的负序分量，ω_s为当前控制周期定子电压同步角速度，第一次运算时，使用预先设计的值，K_i为定、转子电流变比，L_m为定、转子互感；

转子电流正序调节器模块，用于构成转子电流正序控制网络，当前控制周期的转子电流正序调节器模块的输入由外部给定；

第二坐标变换及矢量合成模块，用于将当前控制周期内，转子电流正序调节器模块输出及转子电流负序调节器模块输出分别通过Park^-1变换、矢量合成，得到转子电压空间矢量发生模块的输入u_rα、u_rβ，Park^-1变换用角度为当前控制周期的和

作为上述方案的进一步改进，Clarke和Park变换矩阵分别为：

$C_{3/2}=\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}1& -1/2& -1/2\\ 0& \sqrt{3}/2& -\sqrt{3}/2\end{array}\right],$ Park^-1变换矩阵为：

本发明的优点在于：采用本发明提供的双馈变流器不平衡电流协同控制装置及其控制方法，可以有效抑制定子电流的不平衡，减小发电机组损耗，克服无功功率和有功功率脉动等问题，同时降低系统总并网电流不平衡度，继而提高机组的电能质量，增强机组的电网适应能力。

附图说明

图1为本发明较佳实施方式提供的双馈变流器不平衡电流协同控制框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种双馈变流器不平衡电流协同控制装置及其控制方法，以解决现有技术因电网电压不对称及发电机绕组和双馈变流器内部电气参数的不对称引起的发电机定子电流及并网总电流不平衡问题。

目前双馈发电机较常规的控制技术为定子电压定向矢量控制技术，在定子电压一定的前提下，定子磁链的正、负序分量便一定，因此要控制发电机的定子电流的不平衡度，只需要控制转子电流的负序分量即可，即：

$\left\{\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{sd}}^{*n}=\frac{L_m}{L_s}{k}_i{i}_{\mathrm{rd}}^{*n}-\frac{1}{L_s}{\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{sd}}^{*n}\\ i_{\mathrm{sq}}^{*n}=\frac{L_m}{L_s}{k}_i{i}_{\mathrm{rq}}^{*n}-\frac{1}{L_s}{\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{sq}}^{*n}\end{array}\right..$

图1为双馈变流器不平衡电流协同控制框图，其功能模块主要包括：网侧电流正、负序解耦模块1；网侧电流正序调节器模块2；网侧电流负序调节器模块3；网侧电压空间矢量发生模块4；定子电压正、负序解耦模块5；定子电压锁相环模块6；定子电流正、负序解耦模块7；转子电流正、负序解耦模块8；转子电流正序调节器模块9；转子电流负序调节器模块10；转子电压空间矢量发生模块11；第一坐标变换模块12；第一计算模块13；第二计算模块14；第三坐标变换模块15；第四坐标变换模块16；第一坐标变换及矢量合成模块17；第二坐标变换及矢量合成模块18；第二坐标变换模块19；其中各电气量的正、负序解耦模块不局限于图1中示的形式，也可以由其他形式替代。因双馈发电机并网时，其定子是直接与电网连接，为表述方便，本发明所述电网电压等同于定子电压，其中：定子电压正、负序解耦模块5也即电网电压正、负序解耦模块；定子电压锁相环模块6也即电网电压锁相环模块。

本发明提供的双馈变流器不平衡电流协同控制方法，包括网侧变流器控制算法和机侧变流器控制算法两部分。双馈变流器不平衡电流协同控制方法采用双馈变流器不平衡电流协同控制装置实现，其使机侧变流器和网侧变流器协同控制，抑制风电机组总的不平衡电流，所述双馈变流器不平衡电流协同控制装置包括：机侧变流器控制单元，用于检测当前定子电压矢量的负序分量，计算出抑制定子电流不平衡所需要的转子负序电流的大小，并以此转子负序电流的值作为转子电流负序控制的参考输入进行转子电流负序控制；网侧变流器控制单元，用于检测当前定子电流的负序分量，并以此定子电流负序分量作为网侧电流负序控制的参考输入进行网侧电流负序控制。

在介绍详细的控制方法之前，先对本领域内较为通用的代号进行介绍，如表1所示：

表1

网侧变流器控制方法包括如下几个步骤。

步骤S11，在当前控制周期内根据三相定子电压u_sA、u_sB、u_sC，经Clarke和Park坐标变换，得到定子电压分别在同步旋转dq^p、dqⁿ坐标系下的值 其中，Park变换用角度为上一控制周期得到的定子电压正序空间矢量角和定子电压负序空间矢量角第一次执行本步骤时即第一次坐标变换时，Park变换用角度为预先设计的初始值，的初始值可以定义为π/2，的初始值为负-π/2；

步骤S11由第一坐标变换模块12实现，在本实施方式中，步骤S11中的Park变换用角度为上一控制周期步骤S13、步骤S131述和Clarke和Park变换矩阵分别为： $C_{3/2}=\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}1& -1/2& -1/2\\ 0& \sqrt{3}/2& -\sqrt{3}/2\end{array}\right],$

步骤S12，利用步骤S11述同步旋转dq^p、dqⁿ坐标系下的值 经定子电压正、负序解耦模块，分别计算出定子电压正、负序分量

步骤S13，由定子电压锁相环模块得到下一控制周期的定子电压正序空间矢量角其中，定子电压锁相环模块的输入为步骤S12述

步骤S131，第一计算模块13利用下一控制周期的定子电压正序空间矢量角计算出下一控制周期的定子电压负序空间矢量角

步骤S14，根据当前控制周期的定子电流及网侧电流，分别经Clarke和Park坐标变换得到同步旋转dq^p、dqⁿ坐标系下的值和步骤S14由第二坐标变换模块16和第三坐标变换模块15执行，Park变换用角度为当前控制周期步骤S13、步骤S131所述和Clarke和Park变换矩阵分别为：

$C_{3/2}=\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}1& -1/2& -1/2\\ 0& \sqrt{3}/2& -\sqrt{3}/2\end{array}\right],$

步骤S15，再利用定子、网侧电流正、负序解耦模块7、1，分别计算出定子和网侧电流的正、负序分量和

步骤S16，由双馈变流器的网侧电流负序调节器模块3构成网侧电流负序控制网络，步骤S14述定子电流的负序分量作为当前控制周期网侧电流负序调节器模块3的输入；由双馈变流器的网侧电流正序调节器模块2构成网侧电流正序控制网络，网侧电流正序调节器模块2的有功电流输入由当前控制周期直流侧调节器的输出得到，当前控制周期的无功电流输入由外部给定，具体的，可以通过最大功率跟踪算法得到当前风速和发电机转速条件下需要发送的有功和无功功率的大小折算出来，第一坐标变换及矢量合成模块17，将当前控制周期内网侧电流正序调节器模块输出及网侧电流负序调节器模块输出分别与定子电压正序分量及负序分量合并后得到和然后和再通过Park^-1变换、矢量合成，得到网侧电压空间矢量发生模块的输入v_gα、v_gβ。其中，Park^-1变换用角度为当前控制周期步骤S13述和Park^-1变换矩阵为：

网侧电压空间矢量发生模块产生用于驱动网侧功率模块的PWM信号。

至此，完成一个控制周期内的网侧变流器的控制，当下一控制周期来临时，执行步骤S11。

机侧变流器控制方法包括如下几个步骤。

步骤S21，在当前控制周期内根据三相定子电压u_sA、u_sB、u_sC，经Clarke和Park坐标变换，得到定子电压分别在同步旋转dq^p、dqⁿ坐标系下的值 其中，Park变换用角度为上一控制周期得到的定子电压正序空间矢量角和定子电压负序空间矢量角第一次执行本步骤时即第一次坐标变换时，Park变换用角度为预先设计的初始值。的初始值可以定义为π/2，的初始值为-π/2。

步骤S21由机侧变流器的第一坐标变换模块12实现，在本实施方式中，Park变换用角度为上一控制周期步骤S23、步骤S231述和Clarke和Park变换矩阵分别为：

$C_{3/2}=\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}1& -1/2& -1/2\\ 0& \sqrt{3}/2& -\sqrt{3}/2\end{array}\right],$

步骤S22，利用步骤S21同步旋转dq^p、dqⁿ坐标系下的值经机侧变流器的定子电压正、负序解耦模块5，分别计算出定子电压正、负序分量

步骤S23，由机侧变流器的定子电压锁相环模块6得到下一控制周期的定子电压正序空间矢量角及定子电压同步角速度ω_s；其中，机侧变流器的定子电压锁相环模块6的输入为步骤S22

步骤S231，机侧变流器的第一计算模块13利用下一控制周期的定子电压正序空间矢量角计算出下一控制周期的定子电压负序空间矢量角

步骤S24，机侧变流器的第二计算模块14根据当前控制周期的转子位置角θ_r，计算出转子电流的正、负序转差矢量角

步骤S241，机侧变流器的第四坐标变换模块19根据当前控制周期的转子电流分别经Clarke和Park坐标变换，得到Park变换用角度为步骤24述当前控制周期的Clarke和Park变换矩阵分别为：

$C_{3/2}=\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}1& -1/2& -1/2\\ 0& \sqrt{3}/2& -\sqrt{3}/2\end{array}\right],$

步骤S25，利用转子电流正、负序解耦模块8，分别计算出转子电流的正、负序分量

步骤26，由转子电流负序调节器模块10构成转子电流负序抑制网络，作为当前控制周期转子电流负序调节器模块10的输入 其中K_i为定转子电流变比，L_m定转子互感(双馈电机，尤其是MW级大功率双馈电机，其定子电阻与其电感相比通常可以忽略。在忽略定子电阻的情况下，在定子同步旋转坐标系中，定子电压与定子磁链之间关系可表示为即)；由转子电流正序调节器模块9构成转子电流正序控制网络，当前控制周期的转子电流正序调节器模块9的输入由外部给定；第二坐标变换及矢量合成模块18将当前控制周期内，转子电流正序调节器模块9输出及转子电流负序调节器模块10输出分别通过Park^-1变换、矢量合成，得到转子电压空间矢量发生模块的输入u_rα、u_rβ。其中，Park^-1变换用角度为本控制周期步骤S24述当前控制周期的和Park^-1变换矩阵为：

转子电压空间矢量发生模块产生用于驱动转子侧功率模块的PWM信号。

至此，完成一个控制周期内的机侧变流器的控制，当下一控制周期来临时，执行步骤S21。

进一步说明，网侧变流器控制算法和机侧变流器控制算法两部分中前面三步均相同。

需要说明的是，本专利变流器在没有检测到正常的电网A相电压由正到负过零点信号前，步骤S11～S16以及步骤S21～S26和暂不执行，在变流器检测到电网A相电压由正到负过零点信号后，才开始执行步骤S11～S16以及步骤S21～S26。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种双馈变流器不平衡电流协同控制方法，其特征在于，其使机侧变流器和网侧变流器协同控制，抑制风电机组总的不平衡电流，所述双馈变流器不平衡电流协同控制方法包括机侧变流器控制方法和网侧变流器控制方法：

机侧变流器控制方法，检测当前定子电压矢量的负序分量，计算出抑制定子电流不平衡所需要的转子负序电流的大小，并以此转子负序电流的值作为转子电流负序控制的参考输入进行转子电流负序控制；

网侧变流器控制方法，检测当前定子电流的负序分量，并以此定子电流负序分量作为网侧电流负序控制的参考输入进行网侧电流负序控制；

所述机侧变流器控制方法中，抑制定子电流不平衡所需要的转子负序电流为：其中为定子电压矢量的负序分量，ω_s为定子电压同步角速度，K_i为定、转子电流变比，L_m为定、转子互感。

2.根据权利要求1所述的双馈变流器不平衡电流协同控制方法，其特征在于，所述网侧变流器控制方法具体包括以下步骤：

步骤一、在当前控制周期内根据三相定子电压u_sA、u_sB、u_sC，经Clarke和Park坐标变换，得到定子电压分别在同步旋转dq^p、dqⁿ坐标系下的值 其中，Park变换用角度为上一控制周期得到的定子电压正序空间矢量角和定子电压负序空间矢量角第一次坐标变换时，Park变换用角度为预先设计的值；

步骤二、利用分别计算出定子电压正、负序分量

步骤三，利用获得下一控制周期的定子电压正序空间矢量角

步骤四，利用下一控制周期定子电压正序空间矢量角计算出下一控制 周期的定子电压负序空间矢量角

步骤五、根据当前控制周期的定子电流经Clarke和Park坐标变换得到同步旋转dq^p、dqⁿ坐标系下的值其中，Park变换用角度为当前控制周期和

步骤六、根据当前控制周期的网侧电流，经Clarke和Park坐标变换得到同步旋转dq^p、dqⁿ坐标系下的值其中，Park变换用角度为当前控制周期和

步骤七、利用计算出定子电流正、负序分量

步骤八、利用计算出网侧电流正、负序分量

步骤九、由双馈变流器的网侧电流负序调节器模块构成网侧电流负序控制网络，定子电流的负序分量作为当前控制周期网侧电流负序调节器模块的输入；

步骤十、由双馈变流器的网侧电流正序调节器模块构成网侧电流正序控制网络，网侧电流正序调节器模块的有功电流输入由当前控制周期直流侧调节器的输出得到，当前控制周期的无功电流输入由外部给定；

步骤十一、当前控制周期内，网侧电流正序调节器模块输出及网侧电流负序调节器模块输出分别与定子电压正序分量及负序分量 合并后得到和然后和再通过Park^-1变换、矢量合成，得到网侧电压空间矢量发生模块的输入v_gα、v_gβ，其中Park^-1变换用角度为当前控制周期和

3.如权利要求1所述的双馈变流器不平衡电流协同控制方法，其特征在于，所述机侧变流器控制方法具体包括以下步骤：

步骤一、在当前控制周期内根据三相定子电压u_sA、u_sB、u_sC，经Clarke和 Park坐标变换，得到定子电压分别在同步旋转dq^p、dqⁿ坐标系下的值 其中，Park变换用角度为上一控制周期得到的定子电压正序空间矢量角和定子电压负序空间矢量角第一次坐标变换时，Park变换用角度 为预先设计的值；

步骤二、利用分别计算出定子电压正、负序分量

步骤三、利用获得下一控制周期的定子电压同步角速度ω_s(m+1)和定子电压正序空间矢量角

步骤四、利用下一控制周期定子电压正序空间矢量角计算出下一控制周期的定子电压负序空间矢量角

步骤五、根据当前控制周期的转子位置角θ_r，计算出当前控制周期的转子电流的正、负序转差矢量角

步骤六、根据当前控制周期的转子电流，经Clarke和Park坐标变换，得到 Park变换用角度为当前控制周期

步骤七、利用分别计算出转子电流的正、负序分量

步骤八、由双馈变流器的转子电流负序调节器模块构成转子电流负序抑制网络，作为当前控制周期转子电流负序调节器模块的输入其中为定子电压矢量在同步旋转坐标系下的负序分量，ω_s为当前控制周期定子电压同步角速度，第一次运算时，使用预先设计的值，K_i为定、转子电流变比，L_m为定、转子互感；

步骤九、由双馈变流器的转子电流正序调节器模块构成转子电流正序控制网络，当前控制周期的转子电流正序调节器模块的输入由外部给定；

步骤十、当前控制周期内，转子电流正序调节器模块输出及转子电流负序调节器模块输出分别通过Park^-1变换、矢量合成，得到转子电压空间矢量发生模块的输入u_rα、u_rβ，其中，Park^-1变换用角度为当前控制周期和

4.如权利要求2或3所述的双馈变流器不平衡电流协同控制方法，其特征在于，Clarke和Park变换矩阵分别为：

Park^-1变换矩阵为：

5.一种双馈变流器不平衡电流协同控制装置，其使机侧变流器和网侧变流器协同控制，抑制风电机组总的不平衡电流，其特征在于，所述双馈变流器不平衡电流协同控制装置包括：机侧变流器控制单元和网侧变流器控制单元，

所述机侧变流器控制单元，用于检测当前定子电压矢量的负序分量，计算出抑制定子电流不平衡所需要的转子负序电流的大小，并以此转子负序电流的值作为转子电流负序控制的参考输入进行转子电流负序控制；

所述网侧变流器控制单元，用于检测当前定子电流的负序分量，并以此定子电流负序分量作为网侧电流负序控制的参考输入进行网侧电流负序控制；

在所述机侧变流器控制单元中，转子负序电流的计算公式为：其中为定子电压矢量的负序分量，ω_s为定子电压同步角速度，K_i为定、转子电流变比，L_m为定、转子互感。

6.根据权利要求5所述的双馈变流器不平衡电流协同控制装置，其特征在于，所述网侧变流器控制单元包括：

网侧变流器的第一坐标变换模块，用于在当前控制周期内根据三相定子电压u_sA、u_sB、u_sC，经Clarke和Park坐标变换，得到定子电压分别在同步旋转dq^p、 dqⁿ坐标系下的值其中，Park变换用角度为上一控制周期得到的定子电压正序空间矢量角和定子电压负序空间矢量角第一次坐标变换时，Park变换用角度为预先设计的值；

网侧变流器的定子电压正、负序解耦模块，用于利用分别计算出定子电压正、负序分量

网侧变流器的定子电压锁相环模块，用于利用获得下一控制周期的定子电压正序空间矢量角

网侧变流器的第一计算模块，用于利用下一控制周期定子电压正序空间矢量角计算出下一控制周期的定子电压负序空间矢量角

网侧变流器的第二坐标变换模块，用于根据当前控制周期的定子电流经Clarke和Park坐标变换得到同步旋转dq^p、dqⁿ坐标系下的值Park变换用角度为当前控制周期的和

网侧变流器的第三坐标变换模块，用于根据当前控制周期网侧电流，经Clarke和Park坐标变换得到同步旋转dq^p、dqⁿ坐标系下的值Park变换用角度为当前控制周期的和

定子电流正、负序解耦模块，用于利用计算出定子电流的正、负序分量

网侧电流正、负序解耦模块，用于利用计算出网侧电流的正、负序分量

网侧电流负序调节器模块，用于构成网侧电流负序控制网络，定子电流的负序分量作为当前控制周期网侧电流负序调节器模块的输入；

网侧电流正序调节器模块，用于构成网侧电流正序控制网络，网侧电流正序调节器模块的有功电流输入由当前控制周期直流侧调节器的输出得到， 当前控制周期的无功电流输入由外部给定；

第一坐标变换及矢量合成模块，用于将当前控制周期内网侧电流正序调节器模块输出及网侧电流负序调节器模块输出分别与定子电压正序分量及负序分量合并后得到和然后和再通过Park^-1变换、矢量合成，得到网侧电压空间矢量发生模块的输入v_gα、v_gβ，其中Park^-1变换用角度为当前控制周期的和

7.根据权利要求6所述的双馈变流器不平衡电流协同控制装置，其特征在于，所述机侧变流器控制单元包括：

机侧变流器的第一坐标变换模块，用于在当前控制周期内根据三相定子电压u_sA、u_sB、u_sC，经Clarke和Park坐标变换，得到定子电压分别在同步旋转dq^p、dqⁿ坐标系下的值其中，Park变换用角度为上一控制周期得到的定子电压正序空间矢量角和定子电压负序空间矢量角第一次坐标变换时，Park变换用角度为预先设计的值；

机侧变流器的定子电压正、负序解耦模块，用于利用分别计算出定子电压正、负序分量

机侧变流器的定子电压锁相环模块，用于利用获得下一控制周期的定子电压同步角速度ω_s(m+1)和定子电压正序空间矢量角

机侧变流器的第一计算模块，利用下一控制周期定子电压正序空间矢量角 计算出下一控制周期的定子电压负序空间矢量角

机侧变流器的第二计算模块，用于根据当前控制周期的转子位置角θ_r，计算当前控制周期的转子电流的正、负序转差矢量角

机侧变流器的第四坐标变换模块，根据当前控制周期的转子电流分别经Clarke和Park坐标变换，得到Park变换用角度为当前控制周 期和

转子电流正、负序解耦模块，用于利用分别计算出转子电流的正、负序分量

转子电流负序调节器模块，用于构成转子电流负序抑制网络， 作为当前控制周期转子电流负序调节器模块的输入为定子电压矢量在同步旋转坐标系下的负序分量，ω_s(m)为当前控制周期定子电压同步角速度，第一次运算时，使用预先设计的值，K_i为定、转子电流变比，L_m为定、转子互感；

转子电流正序调节器模块，用于构成转子电流正序控制网络，当前控制周期的转子电流正序调节器模块的输入由外部给定；

第二坐标变换及矢量合成模块，用于将当前控制周期内，转子电流正序调节器模块输出及转子电流负序调节器模块输出分别通过Park^-1变换、矢量合成，得到转子电压空间矢量发生模块的输入u_rα、u_rβ，Park^-1变换用角度为当前控制周期的和

8.根据权利要求6或7所述的双馈变流器不平衡电流协同控制装置，其特征在于，Clarke和Park变换矩阵分别为：

Park^-1变换矩阵为：