CN104362668A - 一种电压不平衡/谐波畸变时双馈风力发电机的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电压不平衡/谐波畸变时双馈风力发电机的控制方法。该方法对双馈风力发电机转子侧变流器、网侧变流器的矢量控制结构进行了重新设计，其中转子侧变流器加入了电磁转矩和定子无功功率的辅助控制环，可有效抑制故障电网条件下双馈风力发电机的电磁转矩波动，确保昂贵的风机齿轮箱的运行安全；网侧变流器加入了定子电流负序分量、谐波分量的辅助控制环，旨在获得严格对称、正弦的双馈风电机组总输出三相电流，以满足并网规范对机组输出电能质量的约束。与传统方法相比，本发明所述控制策略无需进行电压或电流的相序分离以及负序、谐波电流指令计算，便于工程实现。

Description

一种电压不平衡/谐波畸变时双馈风力发电机的控制方法

技术领域

本发明涉及非理想电网条件下双馈风力发电机的运行控制技术，提出一种电压不平衡/谐波畸变时双馈风力发电机的控制方法，以期降低此类电网故障对风电机组的危害，提高该类机组的稳态、瞬态运行性能和不脱网运行能力。

背景技术

由于我国风电场大多设置在电网较为薄弱的偏远地区，电力传输线较长，风电场公共接入点处电压可能会出现不平衡。而电网的单相、两相接地故障、电气化铁道的单相供电工况、厂矿用大功率拖动变流器所采用的不控整流方式等，均会使得电网电压出现三相不平衡和较大的低次谐波畸变，导致并网运行的DFIG输出功率波动、电磁转矩脉动、输出电流不平衡且谐波畸变等。当电网发生不对称故障时，电网电压三相不平衡。在以电网频率同步速旋转的坐标系中电网电压与定、转子电流均呈现为直流加二倍频交流分量的复合形态。但按理想电网条件下设计的传统比例积分(PI)型转子电流控制器只能对直流量实施无静差控制，而二倍频交流量会因控制增益的下降而无法获得有效的控制，最终会使实际转子电流不能跟踪其参考值，导致双馈风力发电机(DFIG)定、转子电流三相幅值不平衡，定子有功、无功功率及电磁转矩中出现了二倍频振荡，严重影响电网的稳定和危害风电机组的运行安全。若电网电压中还含有低次谐波时，DFIG定、转子电流中会出现较大的谐波分量，造成电网谐波污染；更会因这些谐波电流之间以及谐波与基波电流之间的相互作用，使得DFIG有功、无功功率及电磁转矩中出现成分更为复杂的振荡成分，引起机舱和塔筒振动，影响风电机组使用寿命。因此，电网电压不平衡、谐波畸变故障对DFIG风电机组的危害及相应对策研究是现代风电技术中的热点问题。

近年来，电网电压不平衡、谐波电压工况下DFIG风电机组的运行与控制技术引起了国内外学者的广泛关注，提出了一些有针对性的改进控制方法，如预测电流控制、直接功率控制、滑膜控制、双dq坐标系控制等。但综合来看，已有研究的不足是：

(1)所研究的电网故障工况较为单一，且多聚焦在电压不平衡工况，对电网含有5次、7次等低次谐波分量的复杂工况研究不足，更鲜有文献从电压不平衡、谐波畸变共存条件下DFIG的数学建模角度出发，系统评估该类故障对DFIG机组的影响。

(2)电网电压不平衡及谐波畸变时，DFIG定、转子电流中负序与谐波分量的交互作用，不仅会恶化输出电流波形，还会引起电磁转矩、母线电压的波动，直接威胁到齿轮箱和直流链电解电容器的运行安全。对此，鲜有文献从网侧变流器(GSC)、转子侧变流器(RSC)协同控制的角度出发提出相应改进控制策略。

(3)电网电压不平衡工况下，有学者提出所谓的DFIG风电机组的协同控制方案具有一定工程意义，但所述控制方案中网侧、转子侧变流器电流参考指令的计算严重依赖于电网电压正序、负序分量的准确、快速分离或提取，同时网侧变流器电流指令的计算需要转子侧的功率信息，不利于两变流器的控制解耦，加大了该方案的工程实现难度。因此，对电网电压不平衡及谐波畸变工况下DFIG风电机组的电流指令、控制结构作系统、深度简化，就成为一项富有理论价值、工程价值的工作。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种电压不平衡/谐波畸变时双馈风力发电机的控制方法，通过改进双馈风力发电机网侧变流器、转子侧变流器的控制结构，实现机组运行性能的总体优化，以满足风电并网导则对机组故障穿越运行能力的要求。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种电压不平衡/谐波畸变时双馈风力发电机的控制方法，包括以下步骤：

1.双馈风力发电机(DFIG)的转子侧变流器(RSC)、网侧变流器(GSC)采用完全独立的解耦控制；

2.转子侧变流器(RSC)的控制目标设定为：1)实现DFIG平均有功功率、无功功率的精确跟踪，2)实现DFIG电磁转矩和定子输出无功功率波动成分的抑制，具体实施步骤包括：

2.1将DFIG定子平均有功功率指令定子平均无功功率指令与其对应的反馈量P_s、Q_s之差(误差)送入功率环比例积分(PI)控制器，得到转子电流指令

2.2将步骤2.1得到的转子电流指令与转子电流反馈量I_rdq之差(误差)，送入电流环PI控制器，得到转子基波电压

2.3将双馈风力发电机的电磁功率T_e和定子平均无功功率的反馈量Q_s分别送入转子侧谐振控制器，得到转子谐波补偿电压的d轴、q轴分量，即

其中，转子侧谐振控制器由2个谐振频率分别为100Hz和300Hz的谐振控制器并联构成，其传递函数为：

$G_{R1}=\frac{2k_{r1}{\mathrm{\ω}}_{c1}s}{s^2+2{\mathrm{\ω}}_{c1}s+{\left(2{\mathrm{\ω}}_1\right)}^2}+\frac{2k_{r2}{\mathrm{\ω}}_{c2}s}{s^2+{2\mathrm{\ω}}_{c2}s+{\left(6{\mathrm{\ω}}_1\right)}^2};$

式中，k_r1、k_r2分别为两个谐振控制器的谐振系数，ω_c1、ω_c2为两个谐振控制器的截止频率。

2.4将步骤2.2得到的转子基波电压加上转子绕组补偿电压之后，减去步骤2.3得到的转子谐波补偿电压得到转子调制电压V_rdq；即有：

$V_{\mathrm{rdq}}=V_{\mathrm{rdq}}^1+V_{\mathrm{rdq}}^2-V_{\mathrm{rdq}}^c;$

其中， $V_{\mathrm{rdq}}^2=R_r{I}_{\mathrm{rdq}}+{\mathrm{j\ω}}_1\mathrm{\σ}{L}_r{I}_{\mathrm{rdq}}\text{;}$ 式中 $\mathrm{\σ}=1-L_m^2/(L_s\·L_r)$ 为漏感系数，R_r、L_r分别为转子绕组的电阻和自感，L_s为定子绕组的自感，L_m为定、转子绕组的互感，ω₁电网基波电压的角速度。

2.5将步骤2.4得到的转子调制电压V_rdq进行空间矢量调制(SVM)，即可获得转子侧变流器的开关信号，实现转子侧变流器的预期控制目标；

3.网侧变流器(GSC)的控制目标设定为：1)实现直流母线电压的稳定控制和无功电流的调节，2)补偿双馈风力发电机定子输出电流中的负序及谐波分量，实现机组并网点电流的对称、正弦，具体实施步骤包括：

3.1将直流母线电压指令与经过陷波器滤波后的直流母线电压反馈量U_dc之差(误差)送入电压环PI控制器，得到网侧变流器的有功电流指令值

其中，陷波器的传递函数为：

$G_{\mathrm{notch}}=\frac{s^2{\left(2{\mathrm{\ω}}_1\right)}^2}{s^2+2{\mathrm{\ω}}_{c0}s+{\left(2{\mathrm{\ω}}_1\right)}^2};$

式中，ω_c0为陷波器的带宽。

3.2将步骤3.1获得的网侧变流器的有功电流指令与网侧变流器的无功电流指令进行矢量求和，得到网侧变流器的合成电流指令

3.3将步骤3.2得到的网侧变流器的合成电流指令与网侧变流器的合成电流反馈量I_gdq之差(误差)，送入电流环PI控制器，得到网侧基波电压

3.4将双馈风力发电机定子电流的反馈量I_sdq送入网侧谐振控制器，得到网侧谐波补偿电压

其中网侧谐振补偿器由2个谐振频率分别为100Hz和300Hz的谐振控制器并联构成，其传递函数为：

$G_{R2}\left(s\right)=\frac{2{\mathrm{\ω}}_{c3}s}{s^2+2{\mathrm{\ω}}_{c3}s+{\left({2\mathrm{\ω}}_1\right)}^2}+\frac{2{\mathrm{\ω}}_{c4}s}{s^2+2{\mathrm{\ω}}_{c4}s+{\left(6{\mathrm{\ω}}_1\right)}^2};$

式中，ω_c3、ω_c4为两个谐振控制器的截止频率。

3.5将网侧电感补偿电压减去步骤3.3得到的网侧基波电压之后，再减去步骤3.4得到的网侧谐波补偿电压得到网侧调制电压V_gdq；即有：

$V_{\mathrm{gdq}}=V_{\mathrm{gdq}}^2-V_{\mathrm{gdq}}^1-V_{\mathrm{gdq}}^c;$

其中， $V_{\mathrm{gdq}}^2=U_{\mathrm{gdq}}-R_g{I}_{\mathrm{gdq}}-j{\mathrm{\ω}}_1{L}_g{I}_{\mathrm{gdq}};$ 式中U_gdq、I_gdq分别为网侧变流器进线端的三相电压、三相电流，R_g、L_g分别为网侧滤波电抗器的电阻和电感。

3.6将步骤3.5得到的网侧调制电压V_gdq进行空间矢量调制(SVM)，即可获得网侧变流器的开关信号，实现网侧变流器的预期控制目标。

本发明的一种电压不平衡/谐波畸变时双馈风力发电机的控制方法，能够显著抑制双馈风力发电机的电磁转矩波动，从而确保故障电网工况下昂贵的风机齿轮箱的运行安全；同时便于获得正弦、对称的双馈风电机组总输出三相电流，满足并网规范对机组输出电能质量的约束。

附图说明

图1为本发明的一种电压不平衡/谐波畸变时双馈风力发电机的控制方法的控制结构图；

图2为某3MW商用双馈风力发电机在并网点电压不平衡度δ＝7％且7次谐波含量为基波分量的5％时的仿真运行波形；

图3为电网电压不平衡度为6％、5次谐波含量为2％时，某5.5kW双馈风电机组采用传统矢量控制与改进控制时的运行实验波形；

图中，转子侧谐振控制器1、陷波器2、网侧谐振控制器3、转子侧变流器RSC、网侧变流器GSC、空间矢量调制SVM。

具体实施方式

下面结合附图和实施案例对本发明作进一步说明。

图1表示本发明的一种电压不平衡/谐波畸变时双馈风力发电机的控制方法的控制结构图，参照图1，本发明所描述的一种电压不平衡/谐波畸变时双馈风力发电机的控制方法包括以下步骤：

1.双馈风力发电机(DFIG)的转子侧变流器(RSC)、网侧变流器(GSC)采用完全独立的解耦控制；

2.转子侧变流器(RSC)的控制目标设定为：1)实现DFIG平均有功功率、无功功率的精确跟踪，2)实现DFIG电磁转矩和定子输出无功功率波动成分的抑制，具体实施步骤包括：

2.1将DFIG定子平均有功功率指令定子平均无功功率指令与其对应的反馈量(即P_s、Q_s)之差(误差)送入功率环比例积分(PI)控制器，得到转子电流指令

2.2将步骤2.1得到的转子电流指令与转子电流反馈量I_rdq之差(误差)，送入电流环PI控制器，得到转子基波电压

2.3将双馈风力发电机的电磁功率T_e和定子平均无功功率的反馈量Q_s分别送入转子侧谐振控制器1，得到转子谐波补偿电压的d轴、q轴分量，即

这里有本步骤中转子侧谐振控制器1由2个谐振频率分别为100Hz和300Hz的谐振控制器并联构成，其传递函数为：

$G_{R1}=\frac{2k_{r1}{\mathrm{\ω}}_{c1}s}{s^2+2{\mathrm{\ω}}_{c1}s+{\left(2{\mathrm{\ω}}_1\right)}^2}+\frac{2k_{r2}{\mathrm{\ω}}_{c2}s}{s^2+{2\mathrm{\ω}}_{c2}s+{\left(6{\mathrm{\ω}}_1\right)}^2};$

式中，k_r1、k_r2分别为两个谐振控制器的谐振系数，ω_c1、ω_c2为两个谐振控制器的截止频率，主要用于增加谐振调节器的响应带宽，以降低其对电网频率波动的敏感程度。

电网电压不平衡且含有5次、7次谐波分量时，其对双馈风电机组的主要危害有：1)网侧变流器(GSC)输出电流、DFIG定子电流均不平衡且谐波畸变，特别是DFIG转子电流的谐波畸变可能引起转子侧变流器(RSC)过流，最终导致机组不得不从电网中解列；2)网侧变流器(GSC)以及DFIG定子侧输出有功、无功功率中，均含有2倍频、4倍频、6倍频、8倍频、12倍频共5类正弦、余弦波动成分，这些波动成分会严重降低DFIG输出电能质量；而上述5类波动成分中尤其以2倍频、6倍频的正弦、余弦波动成分最为剧烈、所占比重最大；3)DFIG电磁功率中同样会含有以上5类正弦、余弦波动成分，电磁转矩的波动势必会危害机组轴系特别是齿轮箱等重要部件的运行安全。因此，电网不平衡且含有低次谐波电压时，DFIG风电机组的改进控制应以克服上述3点危害为目标，充分利用GSC、RSC的潜在控制功能，实现机组的优化并网运行。

为此，本发明重新设计了DFIG转子侧变流器(RSC)、网侧变流器(GSC)的控制算法，使其具备抑制电磁转矩波动、抑制电流不平衡/畸变的功能。在本步骤中，将双馈风力发电机的电磁转矩T_e和定子无功功率的反馈量Q_s分别送入转子侧谐振补偿器1，则其中的2倍频、6倍频波动分量被提取出来，并构成闭环控制，可实现抑制电磁转矩、定子无功功率波动的效果。这里充分利用了谐振控制器的频率选择特性，省掉了复杂的磁链相序分离环节，提高了系统的可靠性。

2.4将步骤2.2得到的转子基波电压加上转子绕组补偿电压之后，减去步骤2.3得到的转子谐波补偿电压得到转子调制电压V_rdq；

即有： $V_{\mathrm{rdq}}=V_{\mathrm{rdq}}^1+V_{\mathrm{rdq}}^2-V_{\mathrm{rdq}}^c;$

其中， $V_{\mathrm{rdq}}^2=R_r{I}_{\mathrm{rdq}}+j{\mathrm{\ω}}_1\mathrm{\σ}{L}_r{I}_{\mathrm{rdq}};$ 式中 $\mathrm{\σ}=1-L_m^2/(L_s\·L_r)$ 为漏感系数，R_r、L_r分别为转子绕组的电阻和自感，L_s为定子绕组的自感，L_m为定、转子绕组的互感，ω₁电网基波电压的角速度。

2.5将步骤2.4得到的转子调制电压V_rdq进行空间矢量调制(SVM)，即可获得转子侧变流器的开关信号，实现转子侧变流器的预期控制目标；

3.网侧变流器(GSC)的控制目标设定为：1)实现直流母线电压的稳定控制和无功电流的调节，2)补偿双馈风力发电机定子输出电流中的负序及谐波分量，实现机组并网点电流的对称、正弦，具体实施步骤包括：

3.1将直流母线电压指令与经过陷波器2滤波后的直流母线电压反馈量U_dc之差(误差)送入电压环PI控制器，得到网侧变流器的有功电流指令值

其中，陷波器的传递函数为：

$G_{\mathrm{notch}}=\frac{s^2+{\left(2{\mathrm{\ω}}_1\right)}^2}{s^2+2{\mathrm{\ω}}_{c0}s+{\left(2{\mathrm{\ω}}_1\right)}^2};$

式中，ω_c0为陷波器的带宽。这里将直流母线电压的反馈值U_dc经过陷波器2滤波的目的是滤除其中的2倍频波动分量。

3.2将步骤3.1获得的网侧变流器的有功电流指令与网侧变流器的无功电流指令进行矢量求和，得到网侧变流器的合成电流指令

其中，矢量求和算法可表示为：

$I_{\mathrm{gdq}}^{*}=I_{\mathrm{gd}}^{*}+j\·I_{\mathrm{gq}}^{*}.$

3.3将步骤3.2得到的网侧变流器的合成电流指令与网侧变流器的合成电流反馈量I_gdq之差(误差)，送入电流环PI控制器，得到网侧基波电压

3.4将双馈风力发电机定子电流的反馈量I_sdq送入网侧谐振控制器3，得到网侧谐波补偿电压其中网侧谐振补偿器3由2个谐振频率分别为100Hz和300Hz的谐振控制器并联构成，其传递函数为：

$G_{R2}\left(s\right)=\frac{2{\mathrm{\ω}}_{c3}s}{s^2+{2\mathrm{\ω}}_{c3}s+{\left(2{\mathrm{\ω}}_1\right)}^2}+\frac{{2\mathrm{\ω}}_{c4}s}{s^2+{2\mathrm{\ω}}_{c4}s+{\left({6\mathrm{\ω}}_1\right)}^2};$

式中，ω_c3、ω_c4为两个谐振控制器的截止频率。

本步骤中将I_sdq送入网侧谐振控制器的目的是利用谐振控制器的频率选择特性，提取出其中的负序及谐波分量。通过控制网侧变流器输出一个大小相等、方向相反的负序及谐波电流分量，实现机组总输出电流对称、正弦的目标。

3.5将网侧电感补偿电压减去步骤3.3得到的网侧基波电压之后，再减去步骤3.4得到的网侧谐波补偿电压得到网侧调制电压V_gdq；

即有： $V_{\mathrm{gdq}}=V_{\mathrm{gdq}}^2-V_{\mathrm{gdq}}^1-V_{\mathrm{gdq}}^c;$

其中，式中U_gdq、I_gdq分别为网侧变流器进线端的三相电压、三相电流，R_g、L_g分别为网侧滤波电抗器的电阻和自感。

3.6将步骤3.5得到的网侧调制电压V_gdq进行空间矢量调制(SVM)，即可获得网侧变流器的开关信号，实现网侧变流器的预期控制目标。

步骤2.5和步骤3.6的实施结果共同构成了本发明的控制目标。

图2表示某3MW商用双馈风力发电机在并网点电压不平衡度δ＝7％且7次谐波含量为基波分量的5％时的仿真运行波形；图中，时段I(t∈[0.5s,0.6s])，RSC、GSC均采用传统的矢量控制策略；时段II(t∈[0.6s,0.7s])，RSC采用本发明所述控制策略、GSC依然采用传统的矢量控制策略；时段III(t∈[0.7s,0.8s])，RSC、GSC均采用本发明所述控制策略。图中，U_sabc为DFIG定子三相电压，I_sabc为DFIG定子三相电流，I_gabc为网侧变流器的三相电流，I_tabc为双馈风电机组总的输出三相电流(或双馈风电机组并网点的三相电流)，其他符号含义同图1。从图中可见，1)采用传统PI控制时，DFIG定子三相电流、网侧变流器的三相电流以及双馈风电机组总的输出三相电流的不平衡程度均较为严重，且电流中含有大量的谐波成分，且电磁转矩和直流母线电压中包含以2倍频、6倍频为主的波动成分；2)在时段II，RSC启用本发明的控制策略后，电磁转矩中的波动虽有一个超调过程，但迅速收敛，最终实现了波动的抑制，但双馈风电机组总输出三相电流的不平衡、畸变情况没能得到改善；3)在时段III，完全采用本发明所述控制方案后，不仅实现了DFIG电磁转矩波动的抑制，亦获得了对称、正弦的双馈风电机组总输出三相电流，满足了并网规范对机组输出电能质量的约束。

表1为图2中3个时段下双馈风力发电机总输出电流不平衡度、THD值和电磁转矩、母线电压波动幅度汇总表。从表中数字的对比中，可以看出本发明所述控制方案的优越性。

表1DFIG总输出电流不平衡度、THD值和电磁转矩、母线电压波动幅度汇总表

时段(s)	0.5～0.6	0.6～0.7	0.7～0.8
				Itabc不平衡度(％)	9.05	8.55	2.15
Itabc THD(％)	4.01	5.60	2.26
				Te波动幅度(％)	±5.71	±0.10	±0.10
Udc波动幅度(V)	±5.21	±1.95	±10.35

图3为电网电压不平衡度为6％、5次谐波含量为2％时，某5.5kW双馈风电机组采用传统矢量控制(图A)与改进控制(图B)时的运行实验波形。其中，DFIG定子平均有功和无功功率分别设定为1.0kW和0.85kVar(容性)，机组转速为800r/min(同步转速1000r/min)。从图3(A)可以看出，当电网电压不平衡且谐波畸变时，传统的PI调节器难以实现对转子负序电流的快速调节，致使定、转子电流畸变严重，且功率、转矩含有多个脉动分量，严重影响到机组的输出特性和运行安全。图3(B)表明，采用改进控制策略后电磁转矩和无功功率波动得以明显抑制，降低了对齿轮箱和机组轴系的危害，提高了风电机组的故障穿越运行能力。

综上，本发明所述一种电压不平衡/谐波畸变时双馈风力发电机的控制方法，可以实现双馈风电机组在电网电压不平衡/谐波畸变工况下的不脱网运行，且具有如下有益效果：1)显著抑制双馈风力发电机的电磁转矩波动，从而确保昂贵的风机齿轮箱的运行安全；2)获得正弦、对称的双馈风电机组总输出三相电流，满足并网规范对机组输出电能质量的约束。本发明所述控制策略无需进行电压/电流的相序分离及负序、谐波电流指令计算，便于工程实现。

Claims (4)

1.一种电压不平衡/谐波畸变时双馈风力发电机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

A1.双馈风力发电机的转子侧变流器、网侧变流器采用完全独立的解耦控制；

A2.转子侧变流器的控制目标设定为：1)实现双馈风力发电机平均有功功率、无功功率的精确跟踪，2)实现双馈风力发电机电磁转矩和定子输出无功功率波动成分的抑制，具体实施步骤包括：

A2.1将双馈风力发电机定子平均有功功率指令定子平均无功功率指令与其对应的反馈量P_s、Q_s之差送入功率环比例积分控制器，得到转子电流指令

A2.2将步骤A2.1得到的转子电流指令与转子电流反馈量I_rdq之差，送入电流环比例积分控制器，得到转子基波电压

A2.3将双馈风力发电机的电磁功率T_e和定子平均无功功率的反馈量Q_s分别送入转子侧谐振控制器，得到转子谐波补偿电压

A2.4将步骤A2.2得到的转子基波电压加上转子绕组补偿电压后，减去步骤A2.3得到的转子谐波补偿电压得到转子调制电压V_rdq；即：

$V_{\mathrm{rdq}}=V_{\mathrm{rdq}}^1+V_{\mathrm{rdq}}^2-V_{\mathrm{rdq}}^c;$

其中， $V_{\mathrm{rdq}}^2=R_r{I}_{\mathrm{rdq}}+j{\mathrm{\ω}}_1\mathrm{\σ}{L}_r{I}_{\mathrm{rdq}};$ 式中 $\mathrm{\σ}=1-L_m^2/(L_s\·L_r)$ 为漏感系数，R_r、L_r分别为转子绕组的电阻和自感，L_s为定子绕组的自感，L_m为定、转子绕组的互感，ω₁电网基波电压的角速度；

A2.5将步骤A2.4得到的转子调制电压V_rdq进行空间矢量调制，即可获得转子侧变流器的开关信号，实现转子侧变流器的预期控制目标；

A3.网侧变流器的控制目标设定为：1)实现直流母线电压的稳定控制和无功电流的调节，2)补偿双馈风力发电机定子输出电流中的负序及谐波分量，实现机组并网点电流的对称、正弦，具体实施步骤包括：

A3.1将直流母线电压指令与经过陷波器滤波后的直流母线电压反馈量U_dc之差送入电压环比例积分控制器，得到网侧变流器的有功电流指令值

A3.2将步骤A3.1获得的网侧变流器的有功电流指令与网侧变流器的无功电流指令进行矢量求和，得到网侧变流器的合成电流指令

A3.3将步骤A3.2得到的网侧变流器的合成电流指令与网侧变流器的合成电流反馈量I_gdq之差，送入电流环比例积分控制器，得到网侧基波电压

A3.4将双馈风力发电机定子电流的反馈量I_sdq送入网侧谐振控制器，得到网侧谐波补偿电压

A3.5将网侧电感补偿电压减去步骤A3.3得到的网侧基波电压后，再减去步骤A3.4得到的网侧谐波补偿电压得到网侧调制电压V_gdq；

其中， $V_{\mathrm{gdq}}^2=U_{\mathrm{gdq}}-R_g{I}_{\mathrm{gdq}}-j{\mathrm{\ω}}_1{L}_g{I}_{\mathrm{gdq}};$ 式中U_gdq、I_gdq分别为网侧变流器进线端的三相电压、三相电流，R_g、L_g分别为网侧滤波电抗器的电阻和电感；

A3.6将步骤A3.5得到的网侧调制电压V_gdq进行空间矢量调制，即可获得网侧变流器的开关信号，实现网侧变流器的预期控制目标。

2.根据权利要求1所述的一种电压不平衡/谐波畸变时双馈风力发电机的控制方法，其特征在于，所述步骤A2.3中转子侧谐振控制器由两个谐振频率分别为100Hz和300Hz的谐振控制器并联构成，其传递函数G_R1(s)具有如下表达形式：

$G_{R1}=\frac{2k_{r1}{\mathrm{\ω}}_{c1}s}{s^2+2{\mathrm{\ω}}_{c1}s+{\left(2{\mathrm{\ω}}_1\right)}^2}+\frac{2k_{r2}{\mathrm{\ω}}_{c2}s}{s^2+2{\mathrm{\ω}}_{c2}s+{\left(6{\mathrm{\ω}}_1\right)}^2};$

式中，k_r1、k_r2分别为两个谐振控制器的谐振系数，ω_c1、ω_c2为之相对应的谐振控制器的截止频率。

3.根据权利要求1所述的一种电压不平衡/谐波畸变时双馈风力发电机的控制方法，其特征在于，所述步骤A3.1中陷波器的传递函数G_notch(s)具有如下表达形式：

$G_{\mathrm{notch}}=\frac{s^2+{\left(2{\mathrm{\ω}}_1\right)}^2}{s^2+2{\mathrm{\ω}}_{c0}s+{\left(2{\mathrm{\ω}}_1\right)}^2};$

式中，ω_c0为陷波器的带宽。

4.根据权利要求1所述的一种电压不平衡/谐波畸变时双馈风力发电机的控制方法，其特征在于，所述步骤A3.4中网侧谐振控制器由两个谐振频率分别为100Hz和300Hz的谐振控制器并联构成，其传递函数G_R2(s)具有如下表达形式：

$G_{R2}\left(s\right)=\frac{2{\mathrm{\ω}}_{c3}s}{s^2+2{\mathrm{\ω}}_{c3}s+{\left(2{\mathrm{\ω}}_1\right)}^2}+\frac{2{\mathrm{\ω}}_{c4}s}{s^2+2{\mathrm{\ω}}_{c4}s+{\left(6{\mathrm{\ω}}_1\right)}^2};$

式中，ω_c3、ω_c4为两个谐振控制器的截止频率。