CN104218613B - 双馈风电系统对称高电压故障穿越控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双馈风电系统对称高电压故障穿越控制方法，本方法涉及对串联网侧变换器的控制、转子侧变换器的控制以及并联网侧变换器的控制。串联网侧变换器通过控制其串入定子回路的输出电压矢量，使定子电压矢量维持为正常运行工况下的值不变，从而保证了发电系统的安全稳定运行；通过对并联网侧变换器及机侧变换器输出电压矢量的控制，不仅使发电系统实现了对输出有功功率的有效控制，而且控制发电系统所输出的无功功率为故障电网提供了最大限度的动态无功支持，有利于电网电压的快速恢复。

Description

双馈风电系统对称高电压故障穿越控制方法

技术领域

本发明涉及双馈风电系统的技术改进，特别是涉及该系统在电网电压发生对称骤升故障时的故障穿越控制方法，属于电力控制技术领域。

背景技术

传统双馈风力发电系统中，由于发电机定子直接与电网相连，导致发电系统对于电网的故障非常敏感，包括电网电压骤升故障和电网电压跌落故障。电网电压骤升故障期间，一方面由于发电机定子电压随电网电压升高，这将可能损坏定子绕组的绝缘材料、降低定子绕组的绝缘水平；另一方面，故障时由磁链守恒引起的暂态过程将导致发电机转子出现过电压、过电流并引起定、转子电流的不平衡，进而使得发电机的电磁转矩、输出功率产生较大程度的波动，严重影响发电机的安全稳定运行及发电系统的输出电能质量。随着风电渗透率的不断增加，高电压故障穿越运行能力将成为电网对风电系统的必然要求。目前，针对电网电压对称骤升下双馈风力发电系统的故障穿越运行已有一些解决方法，如已公开的下列文献：

(1)谢震，张兴，杨淑英，等.基于虚拟阻抗的双馈风力发电机高电压穿越控制策略[J].中国电机工程学报，2012，32(27)：16-23.

(2)徐海亮，章玮，陈建生，等.考虑动态无功支持的双馈风电机组高电压穿越控制策略[J].中国电机工程学报，2013，36(33):112-119.

文献(1)提出了在转子电流环中引入虚拟阻抗从而实现系统高电压穿越运行的控制策略，该策略减小了故障期间转子电压和转子电流的振荡幅度和振荡时间，在一定程度上提高了双馈风电机组的对称高电压穿越运行能力。然而该控制策略并没有对发电机电磁转矩及输出有功功率、无功功率的波动提出有效的抑制措施，对所并电网电能质量的改善效果并不明显。此外，该控制策略未能使系统在故障期间为电网提供有效的动态无功支持，不能满足已有电网导则对风电机组的高电压穿越运行要求。

文献(2)提出了一种在电网电压骤升故障期间采用无功优先原则控制策略使双馈风力发电机组实现高电压穿越运行，该控制策略通过在故障期间注入较大的无功功率对电网电压的快速恢复提供了有利的支持，在一定程度上提高了风电系统的高电压穿越运行能力，但该控制策略未能从根本上消除双馈风力发电系统本身在电网故障期间的过电压、过电流问题以及功率和电磁转矩波动问题，而且当风力发电系统所并电网容量较大时，该控制方法对于风电系统并网点电压的改善效果并不明显。

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出一种电网电压对称骤升下双馈风电系统实现故障穿越运行的方法，该方法在保证双馈风力发电系统安全稳定运行的同时亦实现了对故障电网提供最大程度的动态无功支持。

本发明的技术方案是这样实现的：

双馈风电系统对称高电压故障穿越控制方法，本方法涉及对串联网侧变换器的控制、转子侧变换器的控制以及并联网侧变换器的控制，各变换器的控制方法分别为：

A)串联网侧变换器的控制方法为：

A1)利用电压传感器采集电网三相电压u_gabc、双馈感应发电机定子三相电压u_sabc及直流母线电压U_dc的信号；

A2)利用锁相功能部件取得u_gabc的合成矢量幅值u_gm、电角度θ_g和同步电角速度ωs；

A3)将步骤A1)采集到的u_sabc经静止三相abc坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率坐标变换，得静止两相αβ坐标轴系下的定子电压信号，即u_sαβ；

A4)采用电网电压d轴定向方式，将步骤A2)所得的θ_g和步骤A3)所得的u_sαβ经过静止两相αβ坐标轴系到同步角速度旋转dq坐标轴系的恒功率变换，得到定子三相电压在电网电压定向的同步旋转dq坐标系下的d、q轴分量，即：u_sd、u_sq；

A5)串联网侧变换器采用电压闭环来实现对定子电压的控制，电网电压定向的同步角速度旋转dq坐标轴系下串联网侧变换器的电压控制方程如下：

$\left\{\begin{array}{c}{u}_{\mathrm{scd}}=\left[K_{p1}({\mathrm{\τ}}_{i1}s+1){\mathrm{\τ}}_{i1}s\right](V_{\mathrm{sm}}-u_{\mathrm{sd}})\\ u_{\mathrm{scq}}=\left[K_{p1}({\mathrm{\τ}}_{i1}s+1){\mathrm{\τ}}_{i1}s\right](0-u_{\mathrm{sq}})\end{array}\right.$

其中，u_scd和u_scq分别为以电网电压定向的正向同步旋转dq轴系下串联网侧变换器控制电压的d、q轴分量，K_p1、τ_i1分别为PI控制器的比例系数和积分时间常数；V_sm为正常运行时定子电压矢量的幅值；

A6)将步骤A2)所得的θ_g和步骤A5)所得到的u_scd、u_scq经同步角速度旋转dq坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换，得到静止两相αβ坐标轴系下串联网侧变换器的控制电压u_scα、u_scβ；

A7)将步骤A6)所得的u_scα、u_scβ和步骤A1)所得的U_dc经空间矢量脉宽调制产生串联网侧变换器的PWM驱动信号；

B)并联网侧变换器的控制方法为：

B1)利用电流传感器采集并联网侧变换器的三相进线电流信号i_gabc；

B2)将采集得到的i_gabc经静止三相abc坐标系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换，得静止两相αβ轴系下并联网侧变换器的进线电流i_gαβ；

B3)采用电网电压d轴定向，将步骤A2)所得的θ_g和步骤B2)所得的i_gαβ经静止两相αβ坐标轴系到同步角速度旋转dq坐标轴系的恒功率变换，得并联网侧变换器进线电流在以电网电压定向的同步旋转dq坐标系下的d、q轴分量i_gd、i_gq；

B4)直流母线电压给定值设定为将A1)所得的U_dc经PI调节器进行调节，其输出值加上构成流经并联网侧变换器的平均有功功率给定值即：

$P_{g\_\mathrm{av}}^{*}=[K_{\mathrm{pu}}({\mathrm{\τ}}_{\mathrm{iu}}s+1)/{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{iu}}s](U_{\mathrm{dc}}^{*}-U_{\mathrm{dc}})\·U_{\mathrm{dc}}^{*}+U_{\mathrm{dc}}^{*}$

其中，K_pu和τ_iu分别为PI调节器的比例系数和积分时间常数；

B5)将步骤A2)所得u_gm和步骤B4)所得经并联网侧变换器d轴电流参考值计算，得并联网侧变换器的d轴参考电流指令值

B6)将步骤A2)所得u_gm和通过考虑到变换器调制比的并联网侧变换器q轴电流给定值计算，得并联网侧变换器的q轴参考电流指令值

B7)并联网侧变换器在电网电压定向的同步旋转dq坐标轴系下的控制方程为：

$\left\{\begin{array}{c}{u}_{\mathrm{gd}}=[K_{p4}({\mathrm{\τ}}_{i4}s+1)/{\mathrm{\τ}}_{i4}s](i_{\mathrm{gd}}^{*}-i_{\mathrm{gd}})-R_g{i}_{\mathrm{gd}}+{\mathrm{\ω}}_s{L}_g{i}_{\mathrm{gq}}+u_{\mathrm{gm}}\\ =[K_{p4}({\mathrm{\τ}}_{i4}s+1)/{\mathrm{\τ}}_{i4}s](i_{\mathrm{gd}}^{*}-i_{\mathrm{gd}})+{\mathrm{\Δu}}_{\mathrm{gd}}\\ u_{\mathrm{gq}}=[K_{p4}({\mathrm{\τ}}_{i4}s+1)/{\mathrm{\τ}}_{i4}s](i_{\mathrm{gq}}^{*}-i_{\mathrm{gq}})-R_g{i}_{\mathrm{gq}}-{\mathrm{\ω}}_s{L}_g{i}_{\mathrm{gd}}\\ =[K_{p4}({\mathrm{\τ}}_{i4}s+1)/{\mathrm{\τ}}_{i4}s](i_{\mathrm{gq}}^{*}-i_{\mathrm{gq}})+{\mathrm{\Δu}}_{\mathrm{gq}}\end{array}\right.$

其中：u_gd和u_gq分别为并联网侧变换器控制电压的d、q轴分量，K_p4和τ_i4分别为PI调节器的比例系数和积分系数，L_g为并联网侧变换器的进线电抗器的电感，R_g为并联网侧变换器的进线电阻，Δu_gd、Δu_gd分别为d、q轴控制电压的补偿分量；

B8)将步骤A2)所得得θ_g和步骤B7)所得的u_gd、u_gq经同步角速度旋转dq坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换，得静止两相αβ坐标轴系下并联网侧变换器的控制电压u_gα、u_gβ；

B9)将步骤B8)所得的u_gα、u_gβ和步骤A1)所得的U_dc经空间矢量脉宽调制，得并联网侧变换器的PWM驱动信号；

C)转子侧变换器的控制方法为：

转子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转子侧变换器的PWM驱动信号；其功率外环的无功功率给定值Q_max经定子无功功率给定值计算得出。

进一步地，转子侧变换器功率外环的无功功率给定值计算方法如下式：

$i_{\mathrm{sd}\max }=\sqrt{I_{s\max }^2-i_{\mathrm{sq}}^2},$ Q_max＝u_ψsq·i_sdmax

其中，I_smax为发电机定子所允许的三相电流合成矢量的最大幅值，i_sq为发电机定子侧输出有功功率维持为非故障期间数值不变时采用定子磁链定向的同步旋转dq轴系下定子电流的q轴分量，i_sdmax为该坐标轴系下定子电流d轴分量的最大值，u_Ψsq为该坐标轴系下定子电压的q轴分量，Q_max为定子侧输出有功功率的最大值也即转子侧变换器功率外环无功功率的给定值。

所述步骤B6)中的计算方法如下式：

$I_{\mathrm{gq}\min }=i_{\mathrm{gq}}^{*}=\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_s{L}_g}[\sqrt{U_{\mathrm{dc}}^2/3-{(-{\mathrm{\ω}}_s{L}_g{i}_{\mathrm{gd}})}^2}-u_{\mathrm{gm}}]$

其中，L_g为并联网侧变换器的进线电感。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

本方法实现了电网电压对称骤升下双馈风电系统定子端电压维持不变、发电机转子无过电压和过电流产生、电磁转矩和输出功率无波动以及为故障电网提供动态无功支持的控制目标，保证了双馈风力发电系统的安全稳定运行，同时有利于电网电压实现快速回复，对所并电网电能质量的改善有较大的积极作用。

附图说明

图1为本发明的原理框图。

图2为电网电压对称骤升下双馈风电系统采用常规控制方式的运行行为仿真波形图。其中，(a)为电网电压波形，(b)为发电机定子端电压波形，(c)为转子绕组端电压波形，(d)为发电机定子电流波形，(e)为转子电流波形，(f)为直流母线电压波形，(g)为发电机定子侧吸收的有功功率波形，(h)为发电机定子侧吸收的无功功率波形，(i)为发电机电磁转矩波形，(j)为并联网侧变换器吸收的无功功率波形，(k)为并联网侧变换器的进线电流波形，(l)为发电机定子磁链直流分量波形。

图3为电网电压对称骤升下双馈风电系统利用本方法进行控制的运行行为仿真波形图。图中(a)-(l)各波形的物理量与图2一一对应，(m)为串联网侧变换器的输出电压波形，(n)为流过串联网侧变换器的电流波形。

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。

如附图1所示，本发明双馈风电系统对称高电压故障穿越控制方法，它包括的控制对象有：直流链电容1，转子侧变换器2，并联网侧变换器3，空间矢量脉宽调制模块4，双馈感应风力发电机5，串联网侧变换器6，电流传感器7，电压传感器8，速度传感器9，发电机定子侧输出无功功率最大值计算模块10，并联网侧变换器内环d轴电流参考值计算模块11，并联网侧变换器q轴电流参考值计算模块12，同步角速度旋转dq坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换模块13，静止abc三相坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换模块14，静止两相αβ坐标轴系到同步角速度旋转dq坐标轴系的恒功率变换模块15，锁相环(PLL)16。

本发明具体实施步骤如下：

A)串联网侧变换器的控制步骤为：

A1)利用电压传感器8采集电网三相电压u_gabc的信号、双馈感应发电机定子三相电压u_sabc的信号以及直流母线电压U_dc的信号；

A2)将步骤A1采集到的u_gabc经过数字锁相环(PLL)16，得到三相电网电压合成矢量的幅值u_gm、电角度θ_g和同步电角速度ω_s；

A3)将步骤A1采集到的u_sabc经静止三相abc坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率坐标变换模块14，得静止两相αβ坐标轴系下的定子电压信号，即u_sαβ；

A4)采用电网电压d轴定向方式，将步骤A2所得的θ_g和步骤A3所得的u_sαβ经过静止两相αβ坐标轴系到同步角速度旋转dq坐标轴系的恒功率变换模块15，得到定子三相电压在电网电压定向的同步旋转dq坐标系下的d、q轴分量，即：u_sd、u_sq；

A5)串联网侧变换器6采用电压闭环来实现对定子电压的控制，参见附图1，电网电压定向的同步角速度旋转dq坐标系下串联网侧变换器的电压控制方程如下：

$\left\{\begin{array}{c}{u}_{\mathrm{scd}}=\left[K_{p1}({\mathrm{\τ}}_{i1}s+1){\mathrm{\τ}}_{i1}s\right](V_{\mathrm{sm}}-u_{\mathrm{sd}})\\ u_{\mathrm{scq}}=\left[K_{p1}({\mathrm{\τ}}_{i1}s+1){\mathrm{\τ}}_{i1}s\right](0-u_{\mathrm{sq}})\end{array}\right.$

其中，u_scd和u_scq分别为以电网电压定向的正向同步旋转dq轴系下串联网侧变换器控制电压的d、q轴分量，K_p1、τ_i1分别为PI控制器的比例系数和积分时间常数。

A6)将步骤A2所得的θ_g和步骤A5所得到的u_scd、u_scq经同步角速度旋转dq坐标系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换模块13，得到静止两相αβ坐标轴系下串联网侧变换器的控制电压u_scα、u_scβ；

A7)将步骤A6所得的u_scα、u_scβ和步骤A1所得的U_dc通过空间矢量脉宽调制模块(SVPWM)4产生串联网侧变换器的PWM驱动信号。

B)并联网侧变换器的控制步骤为：

B1)利用电流传感器7采集并联网侧变换器3的三相进线电流信号i_gabc；

B2)将采集得到的i_gabc经静止三相abc坐标系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换模块14，得静止两相αβ轴系下并联网侧变换器的进线电流i_gαβ；

B3)采用电网电压d轴定向，将步骤A2)所得的θ_g和步骤B2)所得的i_gαβ通过静止两相αβ坐标轴系到同步角速度旋转dq坐标轴系的恒功率变换模块15，得并联网侧变换器进线电流在以电网电压定向的同步旋转dq坐标系下的d、q轴分量i_gd、i_gq；

B4)直流母线电压给定值设定为将A1)所得的U_dc经PI调节器进行调节，其输出值加上构成流经并联网侧变换器的平均有功功率给定值参见附图1，即：

$P_{g\_\mathrm{av}}^{*}=[K_{\mathrm{pu}}({\mathrm{\τ}}_{\mathrm{iu}}s+1)/{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{iu}}s](U_{\mathrm{dc}}^{*}-U_{\mathrm{dc}})\·U_{\mathrm{dc}}^{*}+U_{\mathrm{dc}}^{*}$

其中，K_pu和τ_iu分别为PI调节器的比例系数和积分时间常数；

B5)将步骤A2)所得u_gm和步骤B4)所得通过并联网侧变换器d轴电流参考值计算模块11，得PGSC控制器的d轴参考电流指令值

B6)将步骤A2)所得u_gm和通过考虑到变换器调制比的并联网侧变换器q轴电流给定值计算模块12，得并联网侧变换器的q轴参考电流指令值计算公式如下：

$I_{\mathrm{gq}\min }=i_{\mathrm{gq}}^{*}=\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_s{L}_g}[\sqrt{U_{\mathrm{dc}}^2/3-{(-{\mathrm{\ω}}_s{L}_g{i}_{\mathrm{gd}})}^2}-u_{\mathrm{gm}}]$

其中，L_g为并联网侧变换器的进线电感；

B7)参照附图1，并联网侧变换器在电网电压定向的同步旋转dq坐标轴系下的控制方程为：

$\left\{\begin{array}{c}{u}_{\mathrm{gd}}=[K_{p4}({\mathrm{\τ}}_{i4}s+1)/{\mathrm{\τ}}_{i4}s](i_{\mathrm{gd}}^{*}-i_{\mathrm{gd}})-R_g{i}_{\mathrm{gd}}+{\mathrm{\ω}}_s{L}_g{i}_{\mathrm{gq}}+u_{\mathrm{gm}}\\ =[K_{p4}({\mathrm{\τ}}_{i4}s+1)/{\mathrm{\τ}}_{i4}s](i_{\mathrm{gd}}^{*}-i_{\mathrm{gd}})+{\mathrm{\Δu}}_{\mathrm{gd}}\\ u_{\mathrm{gq}}=[K_{p4}({\mathrm{\τ}}_{i4}s+1)/{\mathrm{\τ}}_{i4}s](i_{\mathrm{gq}}^{*}-i_{\mathrm{gq}})-R_g{i}_{\mathrm{gq}}-{\mathrm{\ω}}_s{L}_g{i}_{\mathrm{gd}}\\ =[K_{p4}({\mathrm{\τ}}_{i4}s+1)/{\mathrm{\τ}}_{i4}s](i_{\mathrm{gq}}^{*}-i_{\mathrm{gq}})+{\mathrm{\Δu}}_{\mathrm{gq}}\end{array}\right.$

其中：u_gd和u_gq分别为并联网侧变换器控制电压的d、q轴分量，K_p4和τ_i4分别为PI调节器的比例系数和积分系数，L_g为并联网侧变换器的进线电抗器的电感，R_g为并联网侧变换器的进线电阻，Δu_gd、Δu_gd分别为d、q轴控制电压的补偿分量。

B8)将步骤A2)所得得θ_g和步骤B7)所得的u_gd、u_gq通过同步角速度旋转dq坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换模块13，得静止两相αβ坐标轴系下并联网侧变换器的控制电压u_gα、u_gβ；

B9)将步骤B8)所得的u_gα、u_gβ和步骤A1)所得的U_dc通过空间矢量脉宽调制模块(SVPWM)4，产生并联网侧变换器的PWM驱动信号。

(C)转子侧变换器的控制步骤为：

转子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(SVPWM)模块4产生转子侧变换器的PWM驱动信号。所不同的是，其功率外环的无功功率给定值Q_max需经定子无功功率给定值计算模块10计算得出。

转子侧变换器采用传统的功率、电流双闭环矢量控制，其中，功率外环给定值为发电机定子侧期望输出的有功、无功功率值，根据双馈感应发电机在同步旋转dq轴系下的数学模型，将功率外环经PI调节器调节后的输出值分别作为发电机转子电流的q、d轴分量的给定值，经电流内环调节器调节并根据发电机的转子回路方程对控制电压进行补偿，即可得到实现定子侧输出有功、无功功率解耦控制的转子侧变换器的控制电压。该方法中，设置故障期间发电机定子侧输出的有功功率保持非故障期间的数值不变，输出的无功功率根据发电机定子电流极限选定为可输出的最大无功功率值。

转子侧变换器功率外环的无功功率给定值计算方法如下式：

$i_{\mathrm{sd}\max }=\sqrt{I_{s\max }^2-i_{\mathrm{sq}}^2},$ Q_max＝u_ψsq·i_sdmax

其中，I_smax为发电机定子所允许的三相电流合成矢量的最大幅值，i_sq为发电机定子侧输出有功功率维持为非故障期间数值不变时采用定子磁链定向的同步旋转dq轴系下定子电流的q轴分量，i_sdmax为该坐标轴系下定子电流d轴分量的最大值，u_Ψsq为该坐标轴系下定子电压的q轴分量，Q_max为定子侧输出无功功率的最大值也即转子侧变换器功率外环无功功率的给定值。

通过对比图2和图3可知，本发明在电网电压对称骤升下实现了双馈风电系统转子电压、电流不超限、电机电磁转矩和输出功率无波动的控制目标，同时实现了故障期间系统向电网提供动态无功支持的控制目标。

本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (3)

1.双馈风电系统对称高电压故障穿越控制方法，其特征在于，本方法涉及对串联网侧变换器的控制、转子侧变换器的控制以及并联网侧变换器的控制，各变换器的控制方法分别为：

A)串联网侧变换器的控制方法为：

A1)利用电压传感器采集电网三相电压u_gabc、双馈感应发电机定子三相电压u_sabc及直流母线电压U_dc的信号；

A2)利用锁相功能部件取得u_gabc的合成矢量幅值u_gm、电角度θ_g和同步电角速度ω_s；

A3)将步骤A1)采集到的u_sabc经静止三相abc坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率坐标变换，得静止两相αβ坐标轴系下的定子电压信号，即u_sαβ；

A4)采用电网电压d轴定向方式，将步骤A2)所得的θ_g和步骤A3)所得的u_sαβ经过静止两相αβ坐标轴系到同步角速度旋转dq坐标轴系的恒功率变换，得到定子三相电压在电网电压定向的同步角速度旋转dq坐标轴系下的d、q轴分量，即：u_sd、u_sq；

A5)串联网侧变换器采用电压闭环来实现对定子电压的控制，电网电压定向的同步角速度旋转dq坐标轴系下串联网侧变换器的电压控制方程如下：

$\left\{\begin{array}{c}{u}_{scd}=\[K_{p1}({\mathrm{\τ}}_{i1}s+1){\mathrm{\τ}}_{i1}s\](V_{sm}-u_{sd})\\ u_{scq}=\[K_{p1}({\mathrm{\τ}}_{i1}s+1){\mathrm{\τ}}_{i1}s\](0-u_{sq})\end{array}\right.$

其中，u_scd和u_scq分别为以电网电压定向的同步角速度旋转dq坐标轴系下串联网侧变换器控制电压的d、q轴分量，K_p1、τ_i1分别为PI控制器的比例系数和积分时间常数；V_sm为正常运行时定子电压矢量的幅值；

A6)将步骤A2)所得的θ_g和步骤A5)所得到的u_scd、u_scq经同步角速度旋转dq坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换，得到静止两相αβ坐标轴系下串联网侧变换器的控制电压u_scα、u_scβ；

A7)将步骤A6)所得的u_scα、u_scβ和步骤A1)所得的U_dc经空间矢量脉宽调制产生串联网侧变换器的PWM驱动信号；

B)并联网侧变换器的控制方法为：

B1)利用电流传感器采集并联网侧变换器的三相进线电流信号i_gabc；

B2)将采集得到的i_gabc经静止三相abc坐标系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换，得静止两相αβ坐标轴系下并联网侧变换器的进线电流i_gαβ；

B3)采用电网电压d轴定向，将步骤A2)所得的θ_g和步骤B2)所得的i_gαβ经静止两相αβ坐标轴系到同步角速度旋转dq坐标轴系的恒功率变换，得并联网侧变换器进线电流在以电网电压定向的同步角速度旋转dq坐标轴系下的d、q轴分量i_gd、i_gq；

B4)直流母线电压给定值设定为将A1)所得的U_dc与的差值经PI调节器进行调节，其输出值加上构成流经并联网侧变换器的平均有功功率给定值即：

$P_{g\_av}^{*}=\[K_{pu}({\mathrm{\τ}}_{iu}s+1)/{\mathrm{\τ}}_{iu}s\](U_{dc}^{*}-U_{dc})\·U_{dc}^{*}+U_{dc}^{*}$

其中，K_pu和τ_iu分别为PI调节器的比例系数和积分时间常数；

B5)将步骤A2)所得u_gm和步骤B4)所得经并联网侧变换器d轴电流参考值计算模块计算，得并联网侧变换器的d轴参考电流指令值

B6)将步骤A2)所得u_gm和通过考虑到变换器调制比的并联网侧变换器q轴电流给定值计算模块计算，得并联网侧变换器的q轴参考电流指令值

B7)并联网侧变换器在电网电压定向的同步旋转dq坐标轴系下的控制方程为：

$\left\{\begin{array}{c}{u}_{gd}=\[K_{p4}({\mathrm{\τ}}_{i4}s+1)/{\mathrm{\τ}}_{i4}s\](i_{gd}^{*}-i_{gd})-R_g{i}_{gd}+{\mathrm{\ω}}_s{L}_g{i}_{gq}+u_{gm}\\ =\[K_{p4}({\mathrm{\τ}}_{i4}s+1)/{\mathrm{\τ}}_{i4}s\](i_{gd}^{*}-i_{gd})+{\mathrm{\Δu}}_{gd}\\ u_{gq}=\[K_{p4}({\mathrm{\τ}}_{i4}s+1)/{\mathrm{\τ}}_{i4}s\](i_{gq}^{*}-i_{gq})-R_g{i}_{gq}-{\mathrm{\ω}}_s{L}_g{i}_{gd}\\ =\[K_{p4}({\mathrm{\τ}}_{i4}s+1)/{\mathrm{\τ}}_{i4}s\](i_{gq}^{*}-i_{gq})+{\mathrm{\Δu}}_{gq}\end{array}\right.$

其中：u_gd和u_gq分别为并联网侧变换器控制电压的d、q轴分量，K_p4和τ_i4分别为PI调节器的比例系数和积分系数，L_g为并联网侧变换器的进线电抗器的电感，R_g为并联网侧变换器的进线电阻，Δu_gd、Δu_gq分别为d、q轴控制电压的补偿分量；

B8)将步骤A2)所得得θ_g和步骤B7)所得的u_gd、u_gq经同步角速度旋转dq坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换，得静止两相αβ坐标轴系下并联网侧变换器的控制电压u_gα、u_gβ；

B9)将步骤B8)所得的u_gα、u_gβ和步骤A1)所得的U_dc经空间矢量脉宽调制，得并联网侧变换器的PWM驱动信号；

C)转子侧变换器的控制方法为：

转子侧变换器采用传统矢量控制策略，其控制电压和直流母线电压U_dc通过空间矢量调制产生转子侧变换器的PWM驱动信号；其功率外环的无功功率给定值Q_max经定子无功功率给定值计算模块计算得出。

2.根据权利要求1所述的双馈风电系统对称高电压故障穿越控制方法，其特征在于，转子侧变换器功率外环的无功功率给定值计算方法如下式：

$i_{sdmax}=\sqrt{I_{smax}^2-i_{sq}^2},Q_{max}=u_{\mathrm{\ψ}sq}\·i_{sdmax}$

其中，I_smax为发电机定子所允许的三相电流合成矢量的最大幅值，i_sq为发电机定子侧输出有功功率维持为非故障期间数值不变时采用定子磁链定向的同步角速度旋转dq坐标轴系下定子电流的q轴分量，i_sdmax为同步角速度旋转dq坐标轴系下定子电流d轴分量的最大值，u_Ψsq为同步角速度旋转dq坐标轴系下定子电压的q轴分量，Q_max为定子侧输出无功功率的最大值也即转子侧变换器功率外环无功功率的给定值。

3.根据权利要求1所述的双馈风电系统对称高电压故障穿越控制方法，其特征在于，所述步骤B6)中的计算方法如下式：

$I_{gq\min }=i_{gq}^{*}=\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_s{L}_g}\[\sqrt{U_{dc}^2/3-{(-{\mathrm{\ω}}_s{L}_g{i}_{gd})}^2}-u_{gm}\]$

其中，L_g为并联网侧变换器的进线电抗器的电感。