CN108448966B - 一种不平衡负载下独立无刷双馈发电机负序电压抑制系统 - Google Patents

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CN108448966B CN201810233751.6A CN201810233751A CN108448966B CN 108448966 B CN108448966 B CN 108448966B CN 201810233751 A CN201810233751 A CN 201810233751A CN 108448966 B CN108448966 B CN 108448966B
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Abstract

本发明公开了一种不平衡负载下独立无刷双馈发电机负序电压抑制系统，首先通过功率绕组正负序电压检测模块计算出功率绕组负序电压分量，然后通过功率绕组负序电压消除控制模块控制负序电压为零，得到消除负序电压所需的控制绕组电流给定值。再通过控制绕组电流控制模块跟踪控制绕组电流给定值，来消除负序电压分量。通过检测功率绕组电压正负序分量之间的相位差，可以计算得到负序电压的准确相位。所以本发明将负序电压矢量定向在负序同步旋转坐标系d轴，从而简化控制结构。本发明通过消除不平衡负载条件下发电系统中的负序电压分量，可以降低发电系统损耗，提高效率；也可以提高发电质量，避免对用电设备造成损伤。

Description

一种不平衡负载下独立无刷双馈发电机负序电压抑制系统
技术领域
本发明属于无刷双馈发电机控制技术领域，更具体地，涉及一种不平衡负载下独立无刷双馈发电机负序电压抑制系统。
背景技术
无刷双馈发电机是一种新型交流感应发电机。它包含两套极对数不同的定子绕组。这两套定子绕组根据传递能量大小分别称为功率绕组和控制绕组。转子可以同时与定子的两套绕组耦合。无刷双馈感应发电机在船舶轴带发电等场合应用时长期处于独立发电状态。独立发电系统中，需要对输出电压的幅值和频率进行控制。在实际应用中，发电系统需要为单相负载供电，例如照明器具、空调、电磁炉等。通常单相负载应尽可能平衡地接入到三相电压的每一相上。但是往往出现单相负载不同时工作的情况，导致每相负载不一样，这种现象称为负载不平衡现象。负载不平衡导致负载电流不一样，电流流过内阻抗，产生不同的压降，最终导致在电压公共耦合点输出电压相电压幅值不一样，即输出电压出现不平衡现象。电压不平衡会造成额外的损耗以及影响发电系统中三相负载的性能。
由此可见，现有技术存在电压不平衡，进而造成额外的损耗以及影响发电系统中三相负载的性能的技术问题。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种不平衡负载下独立无刷双馈发电机负序电压抑制系统，由此解决现有技术存在电压不平衡，进而造成额外的损耗以及影响发电系统中三相负载的性能的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种不平衡负载下独立无刷双馈发电机负序电压抑制系统，包括功率绕组正负序电压检测模块、功率绕组电压幅值控制模块、功率绕组负序电压消除控制模块、负序控制绕组电流变换模块、控制绕组电流变换模块、控制绕组电流控制模块、控制绕组电压变换模块和SVPWM发生器；
所述功率绕组正负序电压检测模块，用于对功率绕组三相相电压U1a、U1b和U1c进行CLARK变换，得到功率绕组电压的αβ轴分量U1α和U1β，根据U1α和U1β，得到正序电压αβ轴分量
Figure BDA0001603099410000021
和
Figure BDA0001603099410000022
以及负序电压αβ轴分量
Figure BDA00016030994100000215
和
Figure BDA00016030994100000216
所述功率绕组电压幅值控制模块，用于根据功率绕组电压正序分量幅值参考值
Figure BDA0001603099410000023
和功率绕组电压正序分量幅值u1，得到dq坐标系下控制绕组d轴分量参考值
Figure BDA0001603099410000024
所述功率绕组负序电压消除控制模块，用于根据负序电压的αβ轴分量
Figure BDA00016030994100000217
和
Figure BDA00016030994100000218
得到消除负序电压的控制绕组电流在负序同步旋转坐标系下的d轴分量给定值
Figure BDA0001603099410000025
所述负序控制绕组电流变换模块，用于将消除负序电压的控制绕组电流在负序同步旋转坐标系下的q轴分量给定值
Figure BDA0001603099410000026
设置为零，对
Figure BDA0001603099410000027
和
Figure BDA0001603099410000028
进行PARK变换，得到负序同步旋转坐标系下的
Figure BDA0001603099410000029
和
Figure BDA00016030994100000210
所述控制绕组电流变换模块，用于对控制绕组三相电流i2a、i2b和i2c依次进行Clark变换和Park变换，得到控制绕组电流的dq轴分量i2d和i2q；
所述控制绕组电流控制模块，用于利用dq坐标系下控制绕组d轴分量参考值
Figure BDA00016030994100000211
负序同步旋转坐标系下的和
Figure BDA00016030994100000213
控制绕组电流的dq轴分量i2d和i2q，跟踪控制绕组电流在负序同步旋转坐标系下的d轴分量给定值
Figure BDA00016030994100000214
进而消除负序电压分量，得到控制绕组电压在正序同步旋转坐标系下的dq轴给定值
Figure BDA0001603099410000031
和
Figure BDA0001603099410000032
所述控制绕组电压变换模块，用于将控制绕组电压在正序同步旋转坐标系下的dq轴给定值
Figure BDA0001603099410000033
和
Figure BDA0001603099410000034
转换到αβ坐标系，得到静止坐标系下控制绕组电压分量
Figure BDA0001603099410000035
和
Figure BDA0001603099410000036
所述SVPWM发生器，用于根据静止坐标系下控制绕组电压分量
Figure BDA0001603099410000037
和
Figure BDA0001603099410000038
得到PWM控制脉冲，PWM控制脉冲作用于变频器，控制控制绕组的电流，从而控制功率绕组的输出电压。
进一步地，系统还包括控制绕组相位计算模块，
所述控制绕组相位计算模块，用于根据编码器检测的转子角度θr和功率绕组频率给定值进行计算，得到控制绕组相位给定值
Figure BDA00016030994100000310
Figure BDA00016030994100000311
其中，p1和p2分别为控制绕组和功率绕组的极对数，
Figure BDA00016030994100000312
是功率绕组频率给定值
Figure BDA00016030994100000313
积分得到的角度。
进一步地，系统还包括功率绕组锁相环模块，
所述功率绕组锁相环模块，用于根据正序电压αβ轴分量
Figure BDA00016030994100000314
和
Figure BDA00016030994100000315
得到正序电压的幅值U1 +和正序电压相位角θ1 +。
进一步地，功率绕组电压幅值控制模块包括第一加法器和第一PI控制器，
所述第一加法器，用于对功率绕组电压正序分量幅值参考值
Figure BDA00016030994100000316
和功率绕组电压正序分量幅值u1进行
Figure BDA00016030994100000317
操作；
所述第一PI控制器，用于利用PI控制器原理对
Figure BDA00016030994100000318
进行运算，得到dq坐标系下控制绕组d轴分量参考值
Figure BDA00016030994100000319
进一步地，功率绕组负序电压消除控制模块包括负序电压幅值计算模块、第一PARK变换器、第一除法器、第二加法器、第三加法器、第四加法器、第一乘法器、第二PI控制器以及第三PI控制器，
所述负序电压幅值计算模块，用于对负序电压的α和β轴分量
Figure BDA00016030994100000414
和
Figure BDA00016030994100000415
进行计算，得到负序电压的幅值
Figure BDA00016030994100000416
所述第一PARK变换器模块，用于对负序电压的αβ轴分量
Figure BDA0001603099410000042
和
Figure BDA0001603099410000043
进行PARK变换：
Figure BDA0001603099410000044
得到负序同步旋转坐标系中的负序电压dq轴分量
Figure BDA00016030994100000417
和
所述第一除法器，用于对
Figure BDA0001603099410000045
和
Figure BDA0001603099410000046
进行
Figure BDA0001603099410000047
运算；
所述第二加法器，用于对
Figure BDA0001603099410000048
进行
Figure BDA0001603099410000049
运算；
所述第二PI控制器，用于利用PI控制器原理对
Figure BDA00016030994100000410
进行运算，得到第二PI控制器运算结果；
所述第一乘法器，用于对第二PI控制器运算结果乘以-1，得到第一乘法器运算结果；
所述第三加法器，用于将第一乘法器运算结果和正序电压的相位角θ1 +相加，得到负序电压相位角的估计值
Figure BDA00016030994100000411
当系统稳定后，
Figure BDA00016030994100000412
等于负序电压相位角θ1 -；
所述第四加法器，用于对
Figure BDA00016030994100000419
进行运算；
所述第三PI控制器，用于利用PI控制器原理对
Figure BDA00016030994100000421
进行运算，控制负序电压为零，得到消除负序电压的控制绕组电流在负序同步旋转坐标系下的d轴分量给定值
Figure BDA00016030994100000413
进一步地，控制绕组电流控制模块包括第五加法器、第一电流控制器、第六加法器和第二电流控制器，
所述第五加法器，用于对dq坐标系下控制绕组d轴分量参考值
Figure BDA00016030994100000512
负序同步旋转坐标系下的
Figure BDA0001603099410000051
和控制绕组电流的d轴分量i2d进行运算；
所述第一电流控制器，用于利用
Figure BDA0001603099410000053
跟踪控制绕组电流在负序同步旋转坐标系下的d轴分量给定值
Figure BDA0001603099410000054
进而消除负序电压分量，得到控制绕组电压在正序同步旋转坐标系下的d轴给定值
Figure BDA0001603099410000055
所述第六加法器，用于对负序同步旋转坐标系下的
Figure BDA0001603099410000056
和控制绕组电流的q轴分量i2q进行
Figure BDA0001603099410000057
运算；
所述第二电流控制器，用于利用
Figure BDA0001603099410000058
跟踪控制绕组电流在负序同步旋转坐标系下的d轴分量给定值
Figure BDA0001603099410000059
进而消除负序电压分量，得到控制绕组电压在正序同步旋转坐标系下的q轴给定值
Figure BDA00016030994100000510
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
通过检测功率绕组电压正负序分量之间的相位差，可以计算得到负序电压的准确相位。所以本发明将负序电压矢量定向在负序同步旋转坐标系d轴，从而简化控制结构。本发明首先通过功率绕组正负序电压检测模块计算出功率绕组负序电压分量，然后通过功率绕组负序电压消除控制模块控制负序电压为零，得到控制绕组电流在负序同步旋转坐标系下的d轴分量给定值
Figure BDA00016030994100000513
再通过控制绕组的电流控制模块跟踪控制绕组电流在负序同步旋转坐标系下的d轴分量给定值
Figure BDA00016030994100000511
来消除负序电压分量。本发明通过消除不平衡负载条件下发电系统中的负序电压分量，可以降低发电系统损耗，提高效率；也可以提高发电质量，避免对用电设备造成损伤。
附图说明
图1是本发明实施例提供的系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的功率绕组正负序电压检测模块的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的功率绕组锁相环模块的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的功率绕组负序电压消除控制模块的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的负序控制绕组电流变换模块的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的控制绕组电流控制模块的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，一种不平衡负载下独立无刷双馈发电机负序电压抑制系统，包括功率绕组电压幅值控制模块、功率绕组负序电压消除控制模块、控制绕组电流控制模块、控制绕组电压变换模块、SVPWM发生器、负序控制绕组电流变换模块、控制绕组电流变换模块、控制绕组相位计算模块、功率绕组正负序电压检测模块以及功率绕组锁相环模块。
所述功率绕组正负序电压检测模块，用于对功率绕组三相相电压U1a、U1b和U1c进行CLARK变换，得到功率绕组电压的αβ轴分量U1α和U1β，根据U1α和U1β，得到正序电压αβ轴分量
Figure BDA0001603099410000061
和
Figure BDA0001603099410000062
以及负序电压αβ轴分量
Figure BDA0001603099410000066
和
Figure BDA0001603099410000065
所述功率绕组电压幅值控制模块，用于根据功率绕组电压正序分量幅值参考值
Figure BDA0001603099410000063
和功率绕组电压正序分量幅值u1，得到dq坐标系下控制绕组d轴分量参考值
Figure BDA0001603099410000064
所述功率绕组负序电压消除控制模块，用于根据负序电压的αβ轴分量
Figure BDA00016030994100000723
和
Figure BDA0001603099410000071
得到消除负序电压的控制绕组电流在负序同步旋转坐标系下的d轴分量给定值
Figure BDA0001603099410000072
所述负序控制绕组电流变换模块，用于将消除负序电压的控制绕组电流在负序同步旋转坐标系下的q轴分量给定值
Figure BDA0001603099410000073
设置为零，对
Figure BDA0001603099410000074
和
Figure BDA0001603099410000075
进行PARK变换，得到负序同步旋转坐标系下的和
Figure BDA0001603099410000077
所述控制绕组电流变换模块，用于对控制绕组三相电流i2a、i2b和i2c依次进行Clark变换和Park变换，得到控制绕组电流的dq轴分量i2d和i2q：
Figure BDA0001603099410000078
所述控制绕组电流控制模块，用于利用dq坐标系下控制绕组d轴分量参考值
Figure BDA0001603099410000079
负序同步旋转坐标系下的
Figure BDA00016030994100000710
和
Figure BDA00016030994100000711
控制绕组电流的dq轴分量i2d和i2q，跟踪控制绕组电流在负序同步旋转坐标系下的d轴分量给定值
Figure BDA00016030994100000712
进而消除负序电压分量，得到控制绕组电压在正序同步旋转坐标系下的dq轴给定值和
Figure BDA00016030994100000714
所述控制绕组电压变换模块，用于将控制绕组电压在正序同步旋转坐标系下的dq轴给定值
Figure BDA00016030994100000715
和
Figure BDA00016030994100000716
转换到αβ坐标系，得到静止坐标系下控制绕组电压分量
Figure BDA00016030994100000717
和
所述SVPWM发生器，用于根据静止坐标系下控制绕组电压分量
Figure BDA00016030994100000719
和
Figure BDA00016030994100000720
得到PWM控制脉冲，PWM控制脉冲作用于变频器，控制控制绕组的电流，从而控制功率绕组的输出电压。
所述控制绕组相位计算模块，用于根据编码器检测的转子角度θr和功率绕组频率给定值
Figure BDA00016030994100000721
进行计算，得到控制绕组相位给定值
Figure BDA00016030994100000722
其中，p1和p2分别为控制绕组和功率绕组的极对数，
Figure BDA0001603099410000082
是功率绕组频率给定值积分得到的角度。
所述功率绕组锁相环模块，用于根据正序电压αβ轴分量
Figure BDA0001603099410000084
和
Figure BDA0001603099410000085
得到正序电压的幅值
Figure BDA0001603099410000086
和正序电压相位角
Figure BDA0001603099410000087
如图2所示，功率绕组正负序电压检测模块，包括第一CLARK变换器、第七加法器、第二乘法器、第八加法器、第三乘法器、第九加法器、第四乘法器、第十加法器、第五乘法器、第一SOGI模块和第二SOGI模块，
输入功率绕组三相相电压U1a，U1b和U1c，经过第一CLARK变换器，得到功率绕组电压的αβ轴分量U1α和U1β。CLARK变换如下所示：
Figure BDA0001603099410000088
然后将U1α和U1β分别送入第一SOGI模块和第二SOGI模块，分别输出U1αf、qU1αf、U1βf和qU1βf。q表示90度相移。通过第七加法器和第二乘法器实现(U1αf-qU1βf)/2运算，输出结果即为正序电压α轴分量通过第八加法器和第三乘法器实现(qU1αf+U1βf)/2运算，输出结果即为正序电压β轴分量
Figure BDA00016030994100000810
通过第九加法器和第四乘法器实现(U1βf-qU1αf)/2运算，输出结果即为负序电压β轴分量
Figure BDA00016030994100000811
通过第十加法器和第五乘法器实现(U1αf+qU1βf)/2运算，输出结果即为负序电压α轴分量
Figure BDA00016030994100000812
这样，就得到了功率绕组电压的正负序分量在dq旋转坐标系中的形式。
如图3所示，功率绕组锁相环模块包括第三PARK变换器、第四PI控制器、第十一加法器和第一积分器，
正序电压αβ轴分量
Figure BDA00016030994100000813
和
Figure BDA00016030994100000814
送入功率绕组锁相环模块，用于计算正序电压的幅值和相位。幅值用于电压控制环的电压反馈，相位用于计算控制绕组电压的相位。
Figure BDA0001603099410000091
和
Figure BDA0001603099410000092
经过第三PARK变换器得到和
Figure BDA0001603099410000094
Figure BDA0001603099410000095
其中
Figure BDA0001603099410000096
为正序电压相位的观测值，当系统稳定后，
Figure BDA0001603099410000097
和正序电压的准确相位θ1 +相等。
Figure BDA0001603099410000098
输入到第四PI控制器，第四PI控制器的输出结果送到第十一加法器。通过第十一加法器实现ωref相加的运算。ωref是输出电压频率给定值，通常为50*2π。再将第十一加法器的求和结果送入第一积分器，经过积分后得到正序电压相位的观测值
Figure BDA0001603099410000099
当系统稳定后，
Figure BDA00016030994100000910
和正序电压的正式相位θ1 +相等，
Figure BDA00016030994100000911
与正序电压的幅值相等。
如图4所示，功率绕组负序电压消除控制模块包括负序电压幅值计算模块、第一PARK变换器、第一除法器、第二加法器、第三加法器、第四加法器、第一乘法器、第二PI控制器以及第三PI控制器，
所述负序电压幅值计算模块，用于对负序电压的α和β轴分量
Figure BDA00016030994100000925
和进行
Figure BDA00016030994100000913
计算，得到负序电压的幅值
Figure BDA00016030994100000914
所述第一PARK变换器模块，用于对负序电压的αβ轴分量
Figure BDA00016030994100000915
和
Figure BDA00016030994100000916
进行PARK变换：
Figure BDA00016030994100000917
得到负序同步旋转坐标系中的负序电压dq轴分量和
Figure BDA00016030994100000918
所述第一除法器，用于对
Figure BDA00016030994100000924
和
Figure BDA00016030994100000919
进行运算；
所述第二加法器，用于对
Figure BDA00016030994100000921
进行运算；
所述第二PI控制器，用于利用PI控制器原理对
Figure BDA00016030994100000923
进行运算，得到第二PI控制器运算结果；
所述第一乘法器，用于对第二PI控制器运算结果乘以-1，得到第一乘法器运算结果；
所述第三加法器，用于将第一乘法器运算结果和正序电压的相位角
Figure BDA0001603099410000101
相加，得到负序电压相位角的估计值
Figure BDA0001603099410000102
当系统稳定后，
Figure BDA0001603099410000103
等于负序电压相位角θ1 -；
所述第四加法器，用于对进行
Figure BDA0001603099410000105
运算；
所述第三PI控制器，用于利用PI控制器原理对
Figure BDA0001603099410000106
进行运算，控制负序电压为零，得到消除负序电压的控制绕组电流在负序同步旋转坐标系下的d轴分量给定值
Figure BDA0001603099410000107
如图5所示，负序控制绕组电流变换模块包括第二PARK变换器，
第二PARK变换器，用于将消除负序电压的控制绕组电流在负序同步旋转坐标系下的q轴分量给定值
Figure BDA0001603099410000108
设置为零，对和
Figure BDA00016030994100001020
进行PARK变换：
Figure BDA00016030994100001010
得到负序同步旋转坐标系下的和
Figure BDA00016030994100001012
θ1 -是负序电压相位角。
如图6所示，控制绕组电流控制模块包括第五加法器、第一电流控制器、第六加法器和第二电流控制器，
所述第五加法器，用于对dq坐标系下控制绕组d轴分量参考值
Figure BDA00016030994100001013
负序同步旋转坐标系下的
Figure BDA00016030994100001014
和控制绕组电流的d轴分量i2d进行
Figure BDA00016030994100001015
运算；
所述第一电流控制器，用于利用
Figure BDA00016030994100001016
跟踪控制绕组电流在负序同步旋转坐标系下的d轴分量给定值
Figure BDA00016030994100001017
进而消除负序电压分量，得到控制绕组电压在正序同步旋转坐标系下的d轴给定值
Figure BDA00016030994100001018
所述第六加法器，用于对负序同步旋转坐标系下的和控制绕组电流的q轴分量i2q进行
Figure BDA0001603099410000111
运算；
所述第二电流控制器，用于利用
Figure BDA0001603099410000112
跟踪控制绕组电流在负序同步旋转坐标系下的d轴分量给定值
Figure BDA0001603099410000113
进而消除负序电压分量，得到控制绕组电压在正序同步旋转坐标系下的q轴给定值
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种不平衡负载下独立无刷双馈发电机负序电压抑制系统，其特征在于，包括功率绕组正负序电压检测模块、功率绕组电压幅值控制模块、功率绕组负序电压消除控制模块、负序控制绕组电流变换模块、控制绕组电流变换模块、控制绕组电流控制模块、控制绕组电压变换模块和SVPWM发生器；
所述功率绕组正负序电压检测模块，用于对功率绕组三相相电压U1a、U1b和U1c进行CLARK变换，得到功率绕组电压的αβ轴分量U1α和U1β，根据U1α和U1β，得到正序电压αβ轴分量
Figure FDA0002210924370000011
和以及负序电压αβ轴分量和
所述功率绕组电压幅值控制模块，用于根据功率绕组电压正序分量幅值参考值
Figure FDA0002210924370000015
和功率绕组电压正序分量幅值u1，得到dq坐标系下控制绕组d轴分量参考值
Figure FDA0002210924370000016
所述功率绕组负序电压消除控制模块，用于根据负序电压的αβ轴分量
Figure FDA0002210924370000017
和
Figure FDA0002210924370000018
得到消除负序电压的控制绕组电流在负序同步旋转坐标系下的d轴分量给定值
Figure FDA0002210924370000019
所述负序控制绕组电流变换模块，用于将消除负序电压的控制绕组电流在负序同步旋转坐标系下的q轴分量给定值
Figure FDA00022109243700000110
设置为零，对
Figure FDA00022109243700000111
和
Figure FDA00022109243700000112
进行PARK变换，得到负序同步旋转坐标系下的
Figure FDA00022109243700000113
和
Figure FDA00022109243700000114
所述控制绕组电流变换模块，用于对控制绕组三相电流i2a、i2b和i2c依次进行Clark变换和Park变换，得到控制绕组电流的dq轴分量i2d和i2q：
Figure FDA0002210924370000021
所述控制绕组电流控制模块，用于利用dq坐标系下控制绕组d轴分量参考值
Figure FDA0002210924370000023
负序同步旋转坐标系下的和
Figure FDA0002210924370000025
控制绕组电流的dq轴分量i2d和i2q，跟踪控制绕组电流在负序同步旋转坐标系下的d轴分量给定值
Figure FDA0002210924370000026
进而消除负序电压分量，得到控制绕组电压在正序同步旋转坐标系下的dq轴给定值和
Figure FDA0002210924370000028
所述控制绕组电压变换模块，用于将控制绕组电压在正序同步旋转坐标系下的dq轴给定值
Figure FDA0002210924370000029
和
Figure FDA00022109243700000210
转换到αβ坐标系，得到静止坐标系下控制绕组电压分量和
Figure FDA00022109243700000212
所述SVPWM发生器，用于根据静止坐标系下控制绕组电压分量
Figure FDA00022109243700000213
和
Figure FDA00022109243700000214
得到PWM控制脉冲，PWM控制脉冲作用于变频器，控制控制绕组的电流，从而控制功率绕组的输出电压；
所述系统还包括控制绕组相位计算模块，
所述控制绕组相位计算模块，用于根据编码器检测的转子角度θr和功率绕组频率给定值
Figure FDA00022109243700000215
进行计算，得到控制绕组相位给定值
Figure FDA00022109243700000216
Figure FDA0002210924370000022
其中，p1和p2分别为控制绕组和功率绕组的极对数，是功率绕组频率给定值
Figure FDA00022109243700000218
积分得到的角度；
所述系统还包括功率绕组锁相环模块，
所述功率绕组锁相环模块，用于根据正序电压αβ轴分量
Figure FDA00022109243700000220
和
Figure FDA00022109243700000219
得到正序电压的幅值
Figure FDA00022109243700000221
和正序电压相位角θ1 +；
所述功率绕组电压幅值控制模块包括第一加法器和第一PI控制器，
所述第一加法器，用于对功率绕组电压正序分量幅值参考值
Figure FDA0002210924370000033
和功率绕组电压正序分量幅值u1进行
Figure FDA0002210924370000034
操作；
所述第一PI控制器，用于利用PI控制器原理对
Figure FDA0002210924370000035
进行运算，得到dq坐标系下控制绕组d轴分量参考值
Figure FDA0002210924370000036
2.如权利要求1所述的一种不平衡负载下独立无刷双馈发电机负序电压抑制系统，其特征在于，所述功率绕组负序电压消除控制模块包括负序电压幅值计算模块、第一PARK变换器、第一除法器、第二加法器、第三加法器、第四加法器、第一乘法器、第二PI控制器以及第三PI控制器，
所述负序电压幅值计算模块，用于对负序电压的α和β轴分量
Figure FDA0002210924370000038
和
Figure FDA0002210924370000037
进行
Figure FDA0002210924370000031
计算，得到负序电压的幅值
Figure FDA0002210924370000039
所述第一PARK变换器模块，用于对负序电压的αβ轴分量
Figure FDA00022109243700000311
和
Figure FDA00022109243700000310
进行PARK变换：
Figure FDA0002210924370000032
得到负序同步旋转坐标系中的负序电压dq轴分量
Figure FDA00022109243700000312
和
Figure FDA00022109243700000313
所述第一除法器，用于对
Figure FDA00022109243700000314
和
Figure FDA00022109243700000315
进行
Figure FDA00022109243700000316
运算；
所述第二加法器，用于对
Figure FDA00022109243700000317
进行
Figure FDA00022109243700000318
运算；
所述第二PI控制器，用于利用PI控制器原理对
Figure FDA00022109243700000319
进行运算，得到第二PI控制器运算结果；
所述第一乘法器，用于对第二PI控制器运算结果乘以-1，得到第一乘法器运算结果；
所述第三加法器，用于将第一乘法器运算结果和正序电压的相位角θ1 +相加，得到负序电压相位角的估计值当系统稳定后，等于负序电压相位角θ1 -；
所述第四加法器，用于对
Figure FDA0002210924370000041
进行运算；
所述第三PI控制器，用于利用PI控制器原理对
Figure FDA0002210924370000043
进行运算，控制负序电压为零，得到消除负序电压的控制绕组电流在负序同步旋转坐标系下的d轴分量给定值
Figure FDA0002210924370000044
3.如权利要求1所述的一种不平衡负载下独立无刷双馈发电机负序电压抑制系统，其特征在于，所述控制绕组电流控制模块包括第五加法器、第一电流控制器、第六加法器和第二电流控制器，
所述第五加法器，用于对dq坐标系下控制绕组d轴分量参考值
Figure FDA0002210924370000045
负序同步旋转坐标系下的
Figure FDA0002210924370000046
和控制绕组电流的d轴分量i2d进行
Figure FDA0002210924370000047
运算；
所述第一电流控制器，用于利用
Figure FDA0002210924370000048
跟踪控制绕组电流在负序同步旋转坐标系下的d轴分量给定值
Figure FDA0002210924370000049
进而消除负序电压分量，得到控制绕组电压在正序同步旋转坐标系下的d轴给定值
Figure FDA00022109243700000410
所述第六加法器，用于对负序同步旋转坐标系下的
Figure FDA00022109243700000411
和控制绕组电流的q轴分量i2q进行运算；
所述第二电流控制器，用于利用
Figure FDA00022109243700000413
跟踪控制绕组电流在负序同步旋转坐标系下的d轴分量给定值进而消除负序电压分量，得到控制绕组电压在正序同步旋转坐标系下的q轴给定值
Figure FDA00022109243700000415
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