CN103746378A - 电网电压谐波下双馈感应风电系统总输出谐波电流抑制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电网电压谐波下双馈感应风电系统总输出谐波电流抑制方法，本方法涉及对串联网侧变换器的控制、并联网侧变换器的控制以及电机侧变换器的控制；本方法通过一系列的计算，最后通过空间矢量调制产生串联网侧变换器PWM驱动信号、并联网侧变换器PWM驱动信号和电机侧变换器PWM驱动信号。本方法实现了电网电压谐波下双馈风力发电系统定、转子三相电流无畸变、电机功率和电磁转矩无波动的控制目标，保证了发电机的安全稳定运行，同时使得系统总输出电流畸变程度大大减小，有效改善了电网电压谐波下DFIG系统所并电网电能质量。

Description

电网电压谐波下双馈感应风电系统总输出谐波电流抑制方法

技术领域

本发明涉及双馈感应风力发电系统技术改进，特别是涉及电网电压谐波下双馈感应风电系统总输出谐波电流抑制方法，属于电力控制技术领域。

背景技术

对于风力发电主流机型的双馈感应发电机(doubly fed induction generator,DFIG)而言，由于定子直接与电网相连，电网电压谐波将导致DFIG定、转子电流出现较大程度畸变，同时引起DFIG输出功率和电磁转矩脉动，严重影响发电机的安全稳定运行并降低发电系统的输出电能质量。此外，谐波电网电压条件下DFIG系统总输出电流也将出现较大程度畸变，随着风电并网容量的增加，新的电网运行导则也要求并网电流谐波含量在一定限度以内，来满足并网电能质量的要求。目前已有学者就电网电压谐波下DFIG系统的运行行为与控制策略展开了研究，如已公开的下列文献：

(1)徐海亮，胡家兵，贺益康.电网谐波条件下双馈感应风力发电机的建模与控制[J].电力系统自动化，2011，35(11)：20-26，81.

(2)徐君，陈文杰，徐得鸿，等.电网低次谐波电压下双馈风电系统定子谐波抑制[J].电力系统自动化，2011，35(8)：87-92.

文献(1)提出在正向同步旋转轴系下采用比例积分谐振控制器来实现对转子基波电流和谐波电流的无静差跟踪控制，进而可实现消除定、转子谐波电流或消除定子输出功率六倍频波动等功能。其中，控制目标2平衡定子电流，消除了定子电流中的谐波分量，但由于流经并联网侧变换器电流中谐波分量的存在，使得整个系统馈入电网电流仍然存在畸变，这将降低DFIG系统所并电网的电能质量。

文献(2)从控制的角度分析了常规的大功率变流器矢量控制方法无法抑制定子谐波电流的原因，并提出了一种基于定子谐波电流闭环控制的矢量控制策略，通过单独添加各次定子谐波电流的控制回路来抑制各次定子谐波电流，但是该文献未考虑对整个系统馈入电网谐波电流的抑制。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种电网电压谐波下双馈感应风电系统总输出谐波电流抑制方法，该控制方法在保证发电机安全稳定运行的同时亦实现了对DFIG系统总输出谐波电流的抑制。

本发明的技术方案是这样实现的：

电网电压谐波下双馈感应风电系统总输出谐波电流抑制方法，其特征在于，本方法涉及对串联网侧变换器的控制、并联网侧变换器的控制以及电机侧变换器的控制；

其中串联网侧变换器的控制步骤为：

A1)利用电压霍尔传感器采集电网三相电压信号u_gabc以及双馈感应发电机定子三相电压信号u_sabc；利用电压霍尔传感器采集直流侧电压信号U_dc；

A2)将电网三相电压信号u_gabc经过数字锁相环PLL后得到电网正序电压电角度θ_g+以及同步电角速度ω；

A3)将电网三相电压信号u_gabc、发电机定子三相电压信号u_sabc分别经过静止三相abc坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系恒功率变换，转换为静止两相αβ坐标轴系下电压信号u_gαβ，u_sαβ；

A4)采用电网正序电压定向方式，将步骤A3所得u_gαβ经相序分离模块，提取出正向同步旋转坐标轴系下电网电压基波正序分量

A5)采用电网正序电压定向方式，将步骤A3所得u_sαβ经静止两相αβ坐标轴系到正向同步角速度旋转坐标轴系的恒功率变换后，得到定子电压在正向同步旋转坐标系下dq轴分量

A6)在正向同步旋转坐标轴系下，将步骤A4得到的和步骤A5得到的

差值送入电压调节器进行调节；

A7)将步骤A6电压调节器的输出作为串联网侧变换器抑制定子谐波电压的控制电压u_seriesdq；

A8)将步骤A7所得到的串联网侧变换器控制电压u_seriesdq经正向同步角速度旋转坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换，可得到到静止两相αβ坐标轴系下控制电压u_seriesαβ；

A9)将步骤A8所得到的的串联网侧变换器控制电压u_seriesαβ和直流侧电压U_dc通过空间矢量调制产生串联网侧变换器PWM驱动信号；

所述并联网侧变换器的控制步骤为：

B1)利用电压霍尔传感器采集电网三相电压信号u_gabc，电流霍尔传感器采集并联网侧变换器的三相电流信号i_gabc；

B2)利用电压霍尔传感器采集直流侧电压信号U_dc；

B3)将采集得到的电网三相电压信号u_gabc以及并联网侧变换器的三相电流信号i_gabc分别经静止三相abc坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系恒功率变换后，转换为静止两相αβ坐标轴系下电压、电流信号u_gαβ，i_gαβ；

B4)将步骤B3得到的u_gαβ，i_gαβ分别经静止两相αβ坐标轴系到正向同步角速度旋转坐标系的恒功率变换后，得到电网电压以及并联网侧变换器电流在正向同步旋转坐标轴系下dq轴分量

B5)并联网侧变换器的直流母线电压调节采用PI调节器控制，其调节器输出和直流母线电压给定值构成直流母线电压平均有功功率给定值

B6)并联网侧变换器采用正序电网电压定向于d轴，则

将步骤A4、B5所得

送入并联网侧变换器参考电流指令计算模块，获得正向同步旋转坐标轴系下包含基波正序和谐波成分在内的并联网侧变换器参考电流指令

B7)将步骤B6所得和B4所得

的差值送入电流控制器进行调节；

B8)根据步骤B4、B6所得到计算得到并联网侧变换器控制电压

B9)将B8所得并联网侧变换器控制电压经正向同步角速度旋转坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换，可得到静止两相αβ坐标轴系下控制电压u_cαβ；

B10)将步骤B9所得到的并联网侧变换器控制电压u_cαβ和直流侧电压U_dc通过空间矢量调制产生并联网侧变换器PWM驱动信号；

电机侧变换器的控制策略

C1)电机侧变换器采用传统矢量控制策略，其控制电压和直流侧电压U_dc通过空间矢量调制产生电机侧变换器PWM驱动信号。

所述步骤A(4)具体实现步骤为：

A4.1)将u_gαβ经静止两相αβ坐标轴系到正向同步角速度旋转坐标轴系的恒功率变换，再经过6ω陷波器滤波后得到电网电压正序分量在正向同步旋转坐标轴系下dq轴分量

步骤A(6)所述的电压调节器由一个传统PI控制器加上一个谐振频率为6倍电网频率的谐振调节器组合而成，其传递函数为：

$C_{\mathrm{uPI}-R}\left(s\right)=K_{\mathrm{up}}+\frac{K_{\mathrm{ui}}}{s}+\frac{s{K}_{\mathrm{ur}}}{s^2+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{cu}}s+{(\±6\mathrm{\ω})}^2}$

式中的K_up、K_ui和K_ur分别为电压调节器的比例系数、积分系数和谐振系数；ω_cu为谐振调节器的截止频率，主要用于增加谐振调节器的响应带宽以降低其对谐振点频率波动的敏感程度，ω_cu为5～15rad/s；ω为同步电角速度。

所述的步骤B(6)包括以下步骤：

B6.1)计算并联网侧变换器电流参考指令的基波正序分量，令并联网侧变换器基波正序电流指令为：

$\left\{\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{gd}+}^{+*}=P_{g\_\mathrm{av}}^{*}/u_{\mathrm{gd}+}^{+}\\ i_{\mathrm{gq}+}^{+*}=-Q_{g\_\mathrm{av}}^{*}/u_{\mathrm{gd}+}^{+}\end{array}\right.$

B6.2)设定并联网侧变换器电流参考指令的5次以及7次谐波分量为：

$\left\{\begin{array}{cc}{i}_{\mathrm{gd}5-}^{5-*}=0,& i_{\mathrm{gq}5-}^{5-*}=0\\ i_{\mathrm{gd}7+}^{7+*}=0,& i_{\mathrm{gq}7+}^{7+*}=0\end{array}\right.$

其中可根据电网的无功需求而设定；

B6.3)将设定的并联网侧变换器5次、7次谐波电流指令，即：

分别经5倍同步角速度反向旋转坐标轴系、7倍同步角速度正向旋转坐标轴系到正向同步角速度旋转坐标轴系恒功率变换，可分别得到正向同步旋转坐标轴系下并联网侧变换器5次、7次谐波电流给定值

再将

与并联网侧变换器基波正序电流指令

相加，可得正向同步旋转坐标轴系下并联网侧变换器的电流指令

即：

$i_{\mathrm{gdq}}^{+*}=i_{\mathrm{gdq}+}^{+*}+i_{\mathrm{gdq}5-}^{+*}+i_{\mathrm{gdq}7+}^{+*}=i_{\mathrm{gdq}+}^{+*}+i_{\mathrm{gdq}5-}^{5-*}{e}^{-j6{\mathrm{\θ}}_g}+i_{\mathrm{gdq}7+}^{7+*}{e}^{j6{\mathrm{\θ}}_g}.$

步骤B7)所述的电流控制器由一个传统PI控制器加上一个谐振频率为6倍电网频率的谐振调节器组合而成，其传递函数为：

$C_{\mathrm{uPI}-R}\left(s\right)=K_{\mathrm{ip}}+\frac{K_{\mathrm{ii}}}{s}+\frac{s{K}_{\mathrm{ir}}}{s^2+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ci}}s+{(\±6\mathrm{\ω})}^2}$

式中的K_ip、K_ii和K_ir分别为电流控制器的比例系数、积分系数和谐振系数；ω_ci为谐振调节器的截止频率，主要用于增加谐振调节器的响应带宽以降低其对谐振点频率波动的敏感程度，ω_ci取值5～15rad/s；ω为同步电角速度。

本方法的有益效果是：

该方法实现了电网电压谐波下双馈风力发电系统定、转子三相电流无畸变、电机功率和电磁转矩无波动的控制目标，保证了发电机的安全稳定运行，同时使得系统总输出电流畸变程度大大减小，有效改善了电网电压谐波下DFIG系统所并电网电能质量。

附图说明

图1为采用串联网侧变换器双馈感应风电系统控制框图。

图2为电网电压相序分离模块。

图3为正向同步旋转坐标轴系下并联网侧变换器电流指令计算模块。

图4为5次、7次谐波含量分别为4%、3%的电网电压条件下，采用传统控制得到的系统仿真波形。

图5为5次、7次谐波含量分别为4%、3%的电网电压条件下，采用本发明所述控制方法得到的系统仿真波形。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方案作详细描述。

如图1所示，本发明为一种电网电压谐波下双馈感应风电系统总输出谐波电流抑制方法，它包括的控制对象有：直流链电容1，电压霍尔传感器2，电流霍尔传感器3，串联网侧变换器4，空间矢量脉宽调制模块5，并联网侧变换器电流指令给定值计算模块6，静止abc三相坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系恒功率变换模块7，静止两相αβ坐标轴系到正向同步角速度旋转坐标轴系的恒功率变换模块8，5倍同步角速度反向旋转坐标轴系到正向同步旋转坐标轴系的恒功率变换模块9，7倍同步角速度正向旋转坐标轴系到正向同步旋转坐标轴系的恒功率变换模块10，正向同步旋转坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换模块11，数字锁相环(PLL)12。

本发明是一种电网电压谐波下双馈感应风电系统总输出谐波电流抑制方法，其具体实施步骤如下：

(A)所述串联网侧变换器控制步骤：

A1)利用电压霍尔传感器2采集电网三相电压信号u_gabc以及双馈感应发电机定子三相电压信号u_sabc；

A2)将采集的电网三相电压信号经过数字锁相环(PLL)12后得到电网正序电压电角度θ_g+以及同步电角速度ω；

A3)将采集的电网、发电机定子的三相电压信号分别经过静止三相abc坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系恒功率变换模块7，转换为静止两相αβ坐标轴系下电压信号，即u_gαβ，u_sαβ；

A4)采用电网正序电压定向方式，将步骤A3所得u_gαβ经相序分离模块，提取出正向同步旋转坐标轴系下电网电压基波正序分量

参照图2，本发明所提出的相序分离模块具体实施步骤如下：

A4.1)将u_gαβ经静止两相αβ坐标轴系到正向同步角速度旋转坐标轴系的恒功率变换模块8，再经过6ω陷波器滤波后得到电网电压正序分量在正向同步旋转坐标轴系下dq轴分量

A5)采用电网正序电压定向方式，将步骤A3所得u_sαβ经静止两相αβ坐标轴系到正向同步角速度旋转坐标轴系的恒功率变换模块8，得到定子电压在正向同步旋转坐标系下dq轴分量

A6)在正向同步旋转坐标轴系下，将步骤A4得到

和步骤A5得到

差值送入电压调节器进行调节；

其中，电压调节器由一个传统PI控制器加上一个谐振频率为6倍电网频率的谐振调节器组合而成，其传递函数为：

$C_{\mathrm{uPI}-R}\left(s\right)=K_{\mathrm{up}}+\frac{K_{\mathrm{ui}}}{s}+\frac{s{K}_{\mathrm{ur}}}{s^2+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{cu}}s+{(\±6\mathrm{\ω})}^2}$

式中的K_up、K_ui和K_ur分别为电压调节器的比例系数、积分系数和谐振系数；ω_cu为谐振调节器的截止频率，主要用于增加谐振调节器的响应带宽以降低其对谐振点频率波动的敏感程度，实际系统中可取5～15rad/s；ω为同步电角速度；

A7)将步骤A6电压调节器的输出作为串联网侧变换器抑制定子谐波电压的控制电压u_seriesdq，即：

$u_{\mathrm{seriesdq}}=[K_{\mathrm{up}}+\frac{K_{\mathrm{ui}}}{s}+\frac{s{K}_{\mathrm{ur}}}{s^2+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{cu}}s+{(\±6\mathrm{\ω})}^2}](u_{\mathrm{gdq}+}^{+}-u_{\mathrm{sdq}}^{+})$

A8)将步骤A7所得到的串联网侧变换器控制电压u_seriesdq经正向同步角速度旋转坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换模块11，可得到到静止两相αβ坐标轴系下控制电压u_seriesαβ；

A9)将步骤A8所得到的的串联网侧变换器控制电压u_seriesαβ和直流侧电压U_dc通过空间矢量调制模块5产生串联网侧变换器PWM驱动信号。

(B)所述并联网侧变换器的控制步骤为：

B1)利用电压霍尔传感器2采集电网三相电压信号u_gabc，电流霍尔传感器3采集以及并联网侧变换器的三相电流信号i_gabc；

B2)利用电压霍尔传感器2采集直流侧电压信号U_dc；

B3)将采集得到的电网三相电压信号以及并联网侧变换器的三相电流信号分别经静止三相abc坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系恒功率变换模块7，转换为静止两相αβ坐标轴系下电压、电流信号，即u_gαβ，i_gαβ；

B4)将步骤B3得到的u_gαβ，i_gαβ分别经静止两相αβ坐标轴系到正向同步角速度旋转坐标系的恒功率变换模块8，得到电网电压以及定子、并联网侧变换器电流在正向同步旋转坐标轴系下dq轴分量

B5)并联网侧变换器的直流母线电压调节采用PI调节器控制，其调节器输出和直流母线电压给定值

构成直流母线电压平均有功功率给定值

参见图1，即：

$P_{g\_\mathrm{av}}^{*}=(K_{\mathrm{pu}}+K_{\mathrm{iu}}/s)(U_{\mathrm{dc}}^{*}-U_{\mathrm{dc}})\·U_{\mathrm{dc}}^{*}$

其中：表示并联网侧变换器维持直流母线电压稳定所需的平均有功功率指令，

为直流母线电压给定值，K_pu和K_iu分别为直流母线电压调节器比例系数和积分系数；

B6)并联网侧变换器采用正序电网电压定向于d轴，则

将步骤A4、B5所得

送入并联网侧变换器参考电流指令计算模块6，获得正向同步旋转坐标轴系下包含基波正序和谐波成分在内的并联网侧变换器参考电流指令

本发明所述的并联网侧变换器参考电流指令计算模块6，具体实施步骤如下：

B6.1)计算并联网侧变换器电流参考指令的基波正序分量，令并联网侧变换器基波正序电流指令为：

$\left\{\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{gd}+}^{+*}=P_{g\_\mathrm{av}}^{*}/u_{\mathrm{gd}+}^{+}\\ i_{\mathrm{gq}+}^{+*}=-Q_{g\_\mathrm{av}}^{*}/u_{\mathrm{gd}+}^{+}\end{array}\right.$

B6.2)设定并联网侧变换器电流参考指令的5次以及7次谐波分量为：

$\left\{\begin{array}{cc}{i}_{\mathrm{gd}5-}^{5-*}=0,& i_{\mathrm{gq}5-}^{5-*}=0\\ i_{\mathrm{gd}7+}^{7+*}=0,& i_{\mathrm{gq}7+}^{7+*}=0\end{array}\right.$

其中

根据电网的无功需求而设定。

B6.3)将设定的并联网侧变换器5次、7次谐波电流指令，即：

分别经5倍同步角速度反向旋转坐标轴系、7倍同步角速度正向旋转坐标轴系到正向同步角速度旋转坐标轴系恒功率变换模块9、10，可分别得到正向同步旋转坐标轴系下并联网侧变换器5次、7次谐波电流给定值

再将

与并联网侧变换器基波正序电流指令相加，可得正向同步旋转坐标轴系下并联网侧变换器的电流指令参见图3，即：

$i_{\mathrm{gdq}}^{+*}=i_{\mathrm{gdq}+}^{+*}+i_{\mathrm{gdq}5-}^{+*}+i_{\mathrm{gdq}7+}^{+*}=i_{\mathrm{gdq}+}^{+*}+i_{\mathrm{gdq}5-}^{5-*}{e}^{-j6{\mathrm{\θ}}_g}+i_{\mathrm{gdq}7+}^{7+*}{e}^{j6{\mathrm{\θ}}_g}$

B8)将步骤B7所得

和B4所得

的差值送入电流控制器进行调节；

其中，电流控制器由一个传统PI控制器加上一个谐振频率为6倍电网频率的谐振调节器组合而成，其传递函数为：

$C_{\mathrm{iPI}-R}\left(s\right)=K_{\mathrm{ip}}+\frac{K_{\mathrm{ii}}}{s}+\frac{s{K}_{\mathrm{ir}}}{s^2+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{ci}}s+{(\±6\mathrm{\ω})}^2}$

式中的K_ip、K_ii和K_ir分别为电流控制器的比例系数、积分系数和谐振系数；ω_ci为谐振调节器的截止频率，主要用于增加谐振调节器的响应带宽以降低其对谐振点频率波动的敏感程度，实际系统中可取5～15rad/s；ω为同步电角速度；

B9)根据步骤B4、B7所得到计算并联网侧变换器控制电压，即：

$u_{\mathrm{cdq}}^{+}=C_{\mathrm{iPI}-R}\left(s\right)(i_{\mathrm{gdq}}^{+*}-i_{\mathrm{gdq}}^{+})+u_{\mathrm{gdq}}^{+}-R_g{i}_{\mathrm{gdq}}^{+}-\mathrm{j\ω}{L}_g{i}_{\mathrm{gdq}}^{+}---\left(1\right)$

其中ω为同步电角速度，R_g、L_g分别为并联网侧变换器进线电抗器电阻、电感。

B10)将B9所得并联网侧变换器控制电压

经正向同步角速度旋转坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换模块11，可得到到静止两相αβ坐标轴系下控制电压u_cαβ；

B11)将步骤B10所得到的的并联网侧变换器控制电压u_cαβ和直流侧电压U_dc通过空间矢量调制模块5产生并联网侧变换器PWM驱动信号。

(C)所述电机侧变换器的控制步骤为：

(C1)电机侧变换器采用传统矢量控制策略，其控制电压和直流侧电压U_dc通过空间矢量调制模块5产生电机侧变换器PWM驱动信号。

本发明效果说明：

图4给出了在正向同步旋转坐标系下采用传统控制策略的系统仿真结果。由于串联网侧变换器和并联网侧变换器分别在正向同步旋转坐标系下采用单PI调节器实现对定子电压和网侧电流的控制，受PI调节器带宽的限制，将使得定子电压和网侧电流中仍存在较大含量的5、7次谐波分量，不能消除定子电压谐波对整个系统带来的不良影响。此外，整个系统总输出电流畸变程度较大。

图5给出了采用本发明控制方法系统仿真结果。从图5(q)～(t)可以看出，电网电压谐波条件下，通过对串联网侧变换器的有效控制消除了DFIG的定子谐波电压，发电机处于对称运行状态，电机输出功率和电磁转矩均无6倍频波动，如图5(c)、(d)、(g)、(j)和(l)所示。另外，通过对网侧电流的有效控制(图5(n)～(p))，实现了整个系统总输出电流无畸变，有效改善了谐波电压条件下DFIG系统的所并电网电能质量，如图5(e)所示。

Claims (5)

1.电网电压谐波下双馈感应风电系统总输出谐波电流抑制方法，其特征在于，本方法涉及对串联网侧变换器的控制、并联网侧变换器的控制以及电机侧变换器的控制； 

其中串联网侧变换器的控制步骤为： 

A1)利用电压霍尔传感器采集电网三相电压信号u_gabc以及双馈感应发电机定子三相电压信号u_sabc；利用电压霍尔传感器采集直流侧电压信号U_dc； 

A2)将电网三相电压信号u_gabc经过数字锁相环PLL后得到电网正序电压电角度θ_g+以及同步电角速度ω； 

A3)将电网三相电压信号u_gabc、发电机定子三相电压信号u_sabc分别经过静止三相abc坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系恒功率变换，转换为静止两相αβ坐标轴系下电压信号u_gαβ，u_sαβ； 

A4)采用电网正序电压定向方式，将步骤A3所得u_gαβ经相序分离模块，提取出正向同步旋转坐标轴系下电网电压基波正序分量

A5)采用电网正序电压定向方式，将步骤A3所得u_sαβ经静止两相αβ坐标轴系到正向同步角速度旋转坐标轴系的恒功率变换后，得到定子电压在正向同步旋转坐标系下dq轴分量

A6)在正向同步旋转坐标轴系下，将步骤A4得到的

和步骤A5得到的差值送入电压调节器进行调节； 

A7)将步骤A6电压调节器的输出作为串联网侧变换器抑制定子谐波电压的控制电压u_seriesdq； 

A8)将步骤A7所得到的串联网侧变换器控制电压u_seriesdq经正向同步角速度旋转坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换，可得到到静止两相αβ坐标轴系下控制电压u_seriesαβ； 

A9)将步骤A8所得到的的串联网侧变换器控制电压u_seriesαβ和直流侧电压U_dc通过空间矢量调制产生串联网侧变换器PWM驱动信号； 

所述并联网侧变换器的控制步骤为： 

B1)利用电压霍尔传感器采集电网三相电压信号u_gabc，电流霍尔传感器采集并联网侧变换器的三相电流信号i_gabc； 

B2)利用电压霍尔传感器采集直流侧电压信号U_dc； 

B3)将采集得到的电网三相电压信号u_gabc以及并联网侧变换器的三相电流信号i_gabc分 别经静止三相abc坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系恒功率变换后，转换为静止两相αβ坐标轴系下电压、电流信号u_gαβ，i_gαβ； 

B4)将步骤B3得到的u_gαβ，i_gαβ分别经静止两相αβ坐标轴系到正向同步角速度旋转坐标系的恒功率变换后，得到电网电压以及并联网侧变换器电流在正向同步旋转坐标轴系下dq轴分量

B5)并联网侧变换器的直流母线电压调节采用PI调节器控制，其调节器输出和直流母线电压给定值

构成直流母线电压平均有功功率给定值

B6)并联网侧变换器采用正序电网电压定向于d轴，则

将步骤A4、B5所得 

送入并联网侧变换器参考电流指令计算模块，获得正向同步旋转坐标轴系下包含基波正序和谐波成分在内的并联网侧变换器参考电流指令

B7)将步骤B6所得

和B4所得

的差值送入电流控制器进行调节； 

B8)根据步骤B4、B6所得到

计算得到并联网侧变换器控制电压

B9)将B8所得并联网侧变换器控制电压

经正向同步角速度旋转坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换，可得到静止两相αβ坐标轴系下控制电压u_cαβ； 

B10)将步骤B9所得到的并联网侧变换器控制电压u_cαβ和直流侧电压U_dc通过空间矢量调制产生并联网侧变换器PWM驱动信号； 

电机侧变换器的控制策略 

C1)电机侧变换器采用传统矢量控制策略，其控制电压和直流侧电压U_dc通过空间矢量调制产生电机侧变换器PWM驱动信号。 

2.根据权利要求1所述的电网电压谐波下双馈感应风电系统总输出谐波电流抑制方法,其特征在于，所述步骤A(4)具体实现步骤为： 

A4.1)将u_gαβ经静止两相αβ坐标轴系到正向同步角速度旋转坐标轴系的恒功率变换，再经过6ω陷波器滤波后得到电网电压正序分量在正向同步旋转坐标轴系下dq轴分量

。

3.根据权利要求1所述的电网电压谐波下双馈感应风电系统总输出谐波电流抑制方法,其特征在于，步骤A(6)所述的电压调节器由一个传统PI控制器加上一个谐振频率为6倍电网频率的谐振调节器组合而成，其传递函数为： 

式中的K_up、K_ui和K_ur分别为电压调节器的比例系数、积分系数和谐振系数；ω_cu为谐振调节器的截止频率，主要用于增加谐振调节器的响应带宽以降低其对谐振点频率波动的 敏感程度，ω_cu为5～15rad/s；ω为同步电角速度。 

4.根据权利要求1所述的电网电压谐波下双馈感应风电系统总输出谐波电流抑制方法,其特征在于，所述的步骤B(6)包括以下步骤： 

B6.1)计算并联网侧变换器电流参考指令的基波正序分量，令并联网侧变换器基波正序电流指令为： 

B6.2)设定并联网侧变换器电流参考指令的5次以及7次谐波分量为： 

其中可根据电网的无功需求而设定； 

B6.3)将设定的并联网侧变换器5次、7次谐波电流指令，即：

分别经5倍同步角速度反向旋转坐标轴系、7倍同步角速度正向旋转坐标轴系到正向同步角速度旋转坐标轴系恒功率变换，可分别得到正向同步旋转坐标轴系下并联网侧变换器5次、7次谐波电流给定值

再将

与并联网侧变换器基波正序电流指令

相加，可得正向同步旋转坐标轴系下并联网侧变换器的电流指令

即： 

5.根据权利要求1所述的电网电压谐波下双馈感应风电系统总输出谐波电流抑制方法,其特征在于，步骤B7)所述的电流控制器由一个传统PI控制器加上一个谐振频率为6倍电网频率的谐振调节器组合而成，其传递函数为： 

式中的K_ip、K_ii和K_ir分别为电流控制器的比例系数、积分系数和谐振系数；ω_ci为谐振调节器的截止频率，主要用于增加谐振调节器的响应带宽以降低其对谐振点频率波动的敏感程度，ω_ci取值5～15rad/s；ω为同步电角速度。 

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