CN109617473B - 一种双馈风机直接功率控制方法及系统 - Google Patents

一种双馈风机直接功率控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本公开提供了双馈风机直接功率控制方法及系统。其中，双馈风机直接功率控制方法，包括转子侧变流器的电压调制型直接功率控制策略和定子侧变流器的电压调制型直接功率控制策略；转子侧变流器的电压调制型直接功率控制策略为：在定子静止坐标系下，将转子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中耦合项定义为转子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号，消除转子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项且设计出新的控制输入；通过转子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号的反变换，计算出在转子旋转坐标系下的受控转子侧变流器端电压信号并输入至SVPWM环节。本公开的双馈风机直接功率控制方法具有较强的鲁棒性。

Description

一种双馈风机直接功率控制方法及系统
技术领域
本公开属于风电领域，尤其涉及一种双馈风机直接功率控制方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
如今，双馈感应发电机(Doubly Fed Induction Generator,DFIG)因其多种优势，如灵活的有功和无功功率控制能力，技术成熟，成本低和可靠性高等优点，被广泛应用于现代风力发电系统。针对DFIG的输出功率及其稳定性的控制需要依靠分别连接在定子和转子侧绕组的一个背靠背变换器来实现，而针对它的传统控制方案通常是基于定子电压定向或定子磁通定向矢量控制来设计，而这需要一个解耦的比例积分(PI)控制器来单独控制其分别位于同步旋转坐标系d轴和q轴的电流。这就需要锁相环(PLL)为其供提电压相位信号。而一般的锁相环没有考虑电网的跌落及不平衡工况，这导致其在不稳定的电网条件下瞬态响应通常不能令人满意。且由于采用了双环功率控制，系统的带宽较窄，其功率跟踪的瞬态响应也较慢。
近年来，直接功率控制(Direct Power Control,DPC)技术被证明具有许多优点，如实现简单，功率响应快，参数鲁棒性强，因此在DFIG集成电力系统中得到了广泛的应用。传统的调制信号可以由查找表法(Look-Up-Table，LUT)生成。基于LUT的DPC的一个主要问题是由于有滞环控制器的存在，导致其转换器开关频率不固定，这使电源电路设计显着复杂化并导致明显的转矩脉动。而另一种DPC技术则不涉及调制环节，可以通过传统的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)或者空间矢量脉宽调制(Space Vector PulseWidth Modulation,SVPWM)实现。
发明内容
根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种双馈风机直接功率控制方法，其具有较强的鲁棒性，在定转子电阻和互感的值存在较大偏差时，依然能稳定跟踪电机所发出有功和无功的变化。
本公开的一种双馈风机直接功率控制方法，包括转子侧变流器的电压调制型直接功率控制策略和定子侧变流器的电压调制型直接功率控制策略；
所述转子侧变流器的电压调制型直接功率控制策略为：
在定子静止参考坐标系下，将转子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项定义为转子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号，进而消除转子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项且设计出新的控制输入；
通过转子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号的反变换，计算出在定子静止坐标系下的受控转子侧变流器端电压信号；
通过坐标变换，将定子静止坐标系下受控转子侧变流器端电压信号转变为转子旋转坐标系下的变流器端电压信号并输入至SVPWM环节产生调制波。
在一个或多个实施例中，所述定子侧变流器的电压调制型直接功率控制策略为：
在定子静止参考坐标系下，将定子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项定义为定子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号，进而消除定子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项且设计出新的控制输入；
通过定子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号的反变换，计算出在定子静止参考坐标系下的受控定子侧变流器的原始控制输入信号，并输入SVPWM环节产生调制波。
在一个或多个实施例中，转子侧变流器的新的控制输入采用PI控制器来生成。
在一个或多个实施例中，定子侧变流器的新的控制输入采用PI控制器来生成。
根据本公开的一个或多个实施例的另一个方面，提供一种双馈风机直接功率控制系统，其具有较强的鲁棒性，在定转子电阻和互感的值存在较大偏差时，依然能稳定跟踪电机所发出有功和无功的变化。
本公开的一种双馈风机直接功率控制系统，包括转子侧变流器的电压调制型直接功率控制器和定子侧变流器的电压调制型直接功率控制器；
所述转子侧变流器的电压调制型直接功率控制器，采用以下控制策略来实现：
在定子静止坐标系下，将转子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项定义为转子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号，进而消除转子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项且设计出新的控制输入；
通过转子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号的反变换，计算出在定子静止坐标系下的受控转子侧变流器端电压信号；
通过坐标变换，将定子静止坐标系下受控转子侧变流器端电压信号转变为转子旋转坐标系下的变流器端电压信号并输入至SVPWM环节产生调制波。
在一个或多个实施例中，所述定子侧变流器的电压调制型直接功率控制器，采用以下控制策略来实现：
在定子静止参考坐标系下，将定子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项定义为定子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号，进而消除定子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项且设计出新的控制输入；
通过定子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号的反变换，计算出在定子静止参考坐标系下的受控定子侧变流器的原始控制输入信号并输入至SVPWM环节产生调制波。
在一个或多个实施例中，所述转子侧变流器的电压调制型直接功率控制器为PI控制器。
在一个或多个实施例中，所述转子侧变流器的电压调制型直接功率控制器为PID控制器。
在一个或多个实施例中，所述定子侧变流器的电压调制型直接功率控制器为PI控制器。
在一个或多个实施例中，所述定子侧变流器的电压调制型直接功率控制器为PID控制器。
本公开的有益效果是：
(1)本公开的转子侧变流器的控制环及定子侧变流器的控制均建立在定子静止参考坐标系(αβ坐标系)上，无需锁相环节建立在提供电网相位信号，提高了控制系统的动态响应速度，使得其有功和无功跟踪速率比传统的矢量控制快速许多。
(2)本公开解决了传统的DPC控制策略中由于滞环所导致的变流器开关频率不固定等问题，得到了和传统矢量控制类似的稳态控制性能
(3)本公开的双馈风机直接功率控制方法及系统有着较强的鲁棒性，在定转子电阻和互感的值存在较大偏差时，依然能稳定跟踪电机所发出有功和无功的变化。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1是DFIG在定子静止坐标系(αβ)上的等效电路示意图；
图2是应用在RSC的VM-DPC控制环节在αβ轴下的模型；
图3是应用在GSC的VM-DPC控制环节在αβ轴下的模型；
图4是VM-DPC总体控制原理图；
图5是VM-DPC稳态定子输出电流谐波傅里叶分析；
图6(a)是在VM-DPC控制策略下的定子电压(kV)动态波形图；
图6(b)是在VM-DPC控制策略下的定子电流(kA)动态波形图；
图6(c)是在VM-DPC控制策略下的定子输出有功功率(MW)动态波形图；
图6(d)是在VM-DPC控制策略下的定子输出无功功率(MW)动态波形图；
图6(e)是在VM-DPC控制策略下的定子输出有功功率(MW)(在7.45s-7.75s之间的放大示意图)动态波形图；
图6(f)是在VM-DPC控制策略下的定子输出无功功率(MW)(在7.45s-7.75s之间的放大示意图)(kA)动态波形图；
图7(a)是在传统电压定向矢量控制策略下的定子电压(kV)动态波形图；
图7(b)是在传统电压定向矢量控制策略下的定子电流(kA)动态波形图；
图7(c)是在传统电压定向矢量控制策略下的定子输出有功功率(MW)动态波形图；
图7(d)是在传统电压定向矢量控制策略下的定子输出无功功率(MW)动态波形图；
图7(e)是在传统电压定向矢量控制策略下的定子输出有功功率(MW)(在7.45s-7.75s之间的放大示意图)动态波形图；
图7(f)是在传统电压定向矢量控制策略下的定子输出无功功率(MW)(在7.45s-7.75s之间的放大示意图)(kA)动态波形图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
术语解释：
DFIG：Doubly Fed Induction Generator，双馈感应发电机；
PI：比例积分；
PID：比例积分微分；
PLL：锁相环；
RSC：转子侧变流器；
GSC：定子侧变流器；
VM-DPC：电压调制型直接功率控制策略；
αβ坐标系：定子静止参考坐标系；
VMR：电压调制调节信号。
SVPWM：空间矢量脉冲宽度调制。
本公开的一种双馈风机直接功率控制方法，包括转子侧变流器的电压调制型直接功率控制策略和定子侧变流器的电压调制型直接功率控制策略。
(1)转子侧变流器的电压调制型直接功率控制策略
在定子静止坐标系下，将转子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项定义为转子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号，进而消除转子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项且设计出新的控制输入；
通过转子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号的反变换，计算出在定子静止坐标系下的受控转子侧变流器端电压信号。
将定子坐标系下的变流器端电压信号转换为转子坐标系下的端电压型，并输入SVPWM调制环节。
(2)定子侧变流器的电压调制型直接功率控制策略
在定子静止参考坐标系下，将定子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项定义为定子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号，进而消除定子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项且设计出新的控制输入；
通过定子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号的反变换，计算出在定子静止参考坐标系下的受控定子侧变流器的原始控制输入信号。并输入进SVPWM调制环节。
在具体实施中，首先分别对转子侧变流器和定子侧变流器分别建模：
转子侧变流器建模：
为了理解如何通过修改定子静止坐标系αβ中的转子电压空间矢量来直接控制定子有功和无功功率，本节中建立了DFIG的数学模型。定子侧和转子侧电压可以在αβ参考系中表示如下，
Figure BDA0001930255700000061
Figure BDA0001930255700000062
其中：vs表示定子电压，vr表示转子电压，Rr为转子绕组电阻，Rs为定子绕组电阻，ψs表示定子等效磁链，ψr表示转子等效磁链，ωm表示转子机械转速，上标s表示此分量以定子静止坐标系为参考轴。
公式(1)中定子和转子侧的磁链和电流关系可表示如下，
Figure BDA0001930255700000071
Figure BDA0001930255700000072
其中：Ls为定子电感，Lr为转子电感，Lm为双馈电机定转子之间互感的大小。DFIG在αβ坐标系下的等效电路，如图1所示。
将(3)和(4)带入(1)和(2)，定子电压和转子电压在αβ坐标系下可表示为：
Figure BDA0001930255700000073
Figure BDA0001930255700000074
通过(5)和(6)来消除
Figure BDA0001930255700000075
项，定子电流和定/转子电压之间的关系产生如下：
Figure BDA0001930255700000076
上述空间矢量可以在αβ参考系中表示为互成90°的两个分量的形式如：
Figure BDA0001930255700000077
Figure BDA0001930255700000078
其中：
vsα表示在α轴上的定子电压分量；
vsβ表示在β轴上的定子电压分量；
vrα表示在α轴上的转子电压分量；
vrβ表示在β轴上的转子电压分量；
isα表示在α轴上的定子电压分量；
isβ表示在β轴上的定子电压分量；
irα表示在α轴上的转子电压分量；
irβ表示在β轴上的转子电压分量；
ψsα表示在α轴上的定子等效磁链分量；
ψsβ表示在β轴上的定子等效磁链分量；
ψrα表示在α轴上的转子等效磁链分量；
ψrβ表示在β轴上的转子等效磁链分量。
基于公式(7)，定子电流的瞬时变化可以在αβ参考系中表示如下：
Figure BDA0001930255700000081
其中：漏磁系数σ可以表示为
Figure BDA0001930255700000082
定子侧的有功功率Ps和无功功率Qs可表示为
Figure BDA0001930255700000083
其中
Figure BDA0001930255700000084
为定子电流的共轭：
Figure BDA0001930255700000085
对公式(9)进行求导可以得到定子有功和无功功率的瞬时变化表达式如下：
Figure BDA0001930255700000086
如(10)中所表达的那样，考虑到理想网络和网络电压角频率ωs,可以将电网电压表示成αβ参考坐标轴下三角函数的形式如：
Figure BDA0001930255700000087
其中θ0为电压初相位，因此，电网电压的瞬时表达式为，
Figure BDA0001930255700000091
其中ωr是转子绕组电压和电流的角频率，可表示为：ωr＝ωs-ωm。
通过推导(8)，(10)和(12)，瞬时有功和无功功率的动态，
Figure BDA0001930255700000092
定子侧变流器建模：
电网电压可以描述为电网侧转换器电流和整流器电压矢量：
Figure BDA0001930255700000093
αβ坐标系下从电网侧转换器到的电网的瞬时有功Pg和无功功率Qg传输可以表达成如下形式：
Figure BDA0001930255700000094
其中：
vsα表示在α轴上的定子电压分量；
vsβ表示在β轴上的定子电压分量；
igα表示在α轴上的转子电流分量；
igβ表示在β轴上的转子电流分量；
GSC的瞬时有功和无功功率对时间的微分可以定义为：
Figure BDA0001930255700000101
假设与DFIG连接的大电网稳定且不存在谐波和不平衡分量，可以获得以下关系：
Figure BDA0001930255700000102
通过求导(17)，电网电压变化可表示如下：
Figure BDA0001930255700000103
因此，通过(14)，(16)，(18)可以获得静止参考系(αβ)中的网侧定子侧转换器的瞬时有功和无功功率的动态如下：
Figure BDA0001930255700000104
转子侧VM-DPC：
为了消除有功和无功微分表达式中的耦合项，可以将耦合项定义为RSC中VM-DPC的电压调制调节信号(Voltage Modulated Regulation，VMR)如下：
Figure BDA0001930255700000105
用(13)和(20)公式设计新的控制输入，如下所示，
Figure BDA0001930255700000106
其中νrp和νrq是新的控制输入，KPs和KQs是功率补偿参数，Cq和Cd是耦合补偿项。
在本实施例中，选择PI控制器来生成νrp和νrq，
Figure BDA0001930255700000111
其中P*和Q*分别是有功和无功功率的参考，Kp,P，Ki,P，Kp,Q，Ki,Q是控制参数。
最后，通过使用(20)的反变换，αβ参考系中的受控RSC端电压信号可以计算为，
Figure BDA0001930255700000112
RSC的控制器如图2所示构造。
需要说明的是，也可选择PID控制器来生成νrp和νrq。
定子侧VM-DPC：
设计电网侧VM-DPC也就是定子侧VM-DPC的过程与转子侧非常相似，但存在两个不同之处。
首先，GSC的控制策略基于定子静止参考系(αβ)。
其次，GSC主要用于控制DFIG中背靠背变流器的的直流母线电压和通过变流器传输到电网的无功功率，因此，其控制策略中的补偿项相比转子侧控制策略少得多。
与RSC侧变流器同理，GSC的电压调制调节(VMR)信号输入可以定义为如下形式，
Figure BDA0001930255700000113
使用(24)消除(19)中的耦合项，新的控制输入设计如下，
Figure BDA0001930255700000121
设υgp，υgq分别为有功和无功输入进控制器的调制信号：
Figure BDA0001930255700000122
对于其输入控制信号的，可以使用的控制器种类有很多。
在本实施例中采用了最简单的PI控制器进行处理，
Figure BDA0001930255700000123
其中
Figure BDA0001930255700000124
和
Figure BDA0001930255700000125
是有功和无功功率的参考。对于GSC，考虑到单元电源操作并保持恒定的直流母线电压，PI控制器可以设计为调节有功和无功功率的分量，如下所示：
Figure BDA0001930255700000126
其中，Kdc,p和Kdc,i分别为dc电压控制器中的比例系数和积分系数。通过将(27)代入(28)，可以获得闭环系统，并且可以实现两个传递函数的特征多项式。因此，可以通过为控制器选择适当的控制参数来优化GSC的动态性能。
最后，使用(24)的反变换，GSC的原始控制输入可以表示为，
Figure BDA0001930255700000127
RSC的控制器构造可以如图3所示。而系统的整体的控制框图可以表示成图4所示的形式。
需要说明的是，也可采用PID来实现定子侧VM-DPC。
仿真案例：
用于DFIG的所提出的电压调制DPC使用MATLAB/Simulink进行仿真，选用了一个典型的2MW双馈风机。发电机的转子侧变流器与直流电源连接，直流母线设置为1150V，其电容为0.08F。机器的速度固定控制在120rad/s。DFIG和控制器的参数如表1所示。
表1参数表
参考功率 2M
线电压(rms) 690V
定子频率 50Hz
定转子匝数比 3
定子电阻Rs(ohm) 0.0026
转子电阻Rr(ohm) 0.0029
定子电感Ls(mH) 2.6
转子电感(mH) 2.6
定转子互感(mH) 2.5
极对数p 2
转子有功控制系数Krp,p/Krp,q 0.3/5
转子无功控制系数Kri,p/Kri,q 0.3/5
定子侧有功控制系数Kgp,p/Kgp,q 0.5/100
定子侧无功控制系数Kgi,p/Kgi,q 0.5/100
直流侧控制系数Kdc,p/Kdc,i 1000/60000
本公开的VM-DPC拥有与传统矢量控制策略近乎相同的稳态性能，其输出定子电流的总谐波失真率为1.41％，小于电网所要求的5％，满足要求，VM-DPC稳态定子输出电流谐波傅里叶分析，如图5所示。
在电机瞬态跟踪速率方面本公开选择了传统的电压定向矢量控制技术进行对比，图6(a)-图6(f)为VM-DPC控制策略的功率动态响应；图7(a)-图7(f)为传统电压定向矢量控制策略的功率动态响应；
通过上述比较可知：本公开的VM-DPC控制策略在有功功率和无功功率的跟踪速率上大大高于传统的矢量控制技术。也证明了该方法相对于传统矢量控制技术的优越性。
本公开的一种双馈风机直接功率控制系统，包括转子侧变流器的电压调制型直接功率控制器和定子侧变流器的电压调制型直接功率控制器；
所述转子侧变流器的电压调制型直接功率控制器，采用以下控制策略来实现：
在定子旋转坐标系下，将转子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项定义为转子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号，进而消除转子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项且设计出新的控制输入；
通过转子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号的反变换，计算出在定子静止坐标系下的受控转子侧变流器端电压信号；
通过坐标变换，将定子静止坐标系下受控转子侧变流器端电压信号转变为转子旋转坐标系下的变流器端电压信号并输入至SVPWM环节产生调制波。
具体地，所述定子侧变流器的电压调制型直接功率控制器，采用以下控制策略来实现：
在定子静止参考坐标系下，将定子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项定义为定子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号，进而消除定子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项且设计出新的控制输入；
通过定子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号的反变换，计算出在定子静止参考坐标系下的受控定子侧变流器的原始控制输入信号并输入至SVPWM环节产生调制波。
在具体实施中，所述转子侧变流器的电压调制型直接功率控制器为PI控制器。
需要说明的是，所述转子侧变流器的电压调制型直接功率控制器也可为PID控制器。
在具体实施中，所述定子侧变流器的电压调制型直接功率控制器为PI控制器。
需要说明的是，所述定子侧变流器的电压调制型直接功率控制器也可为PID控制器。
本公开的转子侧变流器和定子侧变流器的控制均建立在定子静止参考坐标系(αβ坐标系)上，无需锁相环节建立在提供电网相位信号，提高了控制系统的动态响应速度，使得其有功和无功跟踪速率比传统的矢量控制快速许多。
本公开解决了传统的DPC控制策略中由于滞环所导致的变流器开关频率不固定等问题，得到了和传统矢量控制类似的稳态控制性能。
本公开的双馈风机直接功率控制方法及系统有着较强的鲁棒性，在定转子电阻和互感的值存在较大偏差时，依然能稳定跟踪电机所发出有功和无功的变化。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种双馈风机直接功率控制方法，其特征在于，包括转子侧变流器的电压调制型直接功率控制策略和定子侧变流器的电压调制型直接功率控制策略；
所述转子侧变流器的电压调制型直接功率控制策略为：
在定子静止坐标系下，将转子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项定义为转子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号，进而消除转子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项且设计出新的控制输入；
通过转子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号的反变换，计算出在定子静止坐标系下的受控转子侧变流器端电压信号；
通过坐标变换，将定子静止坐标系下受控转子侧变流器端电压信号转变为转子旋转坐标系下的变流器端电压信号并输入至SVPWM环节产生调制波；
所述定子侧变流器的电压调制型直接功率控制策略为：定子侧变流器用于控制双馈感应发电机中背靠背变流器的的直流母线电压和通过变流器传输到电网的无功功率；
在定子静止参考坐标系下，将定子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项定义为定子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号，进而消除定子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项且设计出新的控制输入；
通过定子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号的反变换，计算出在定子静止参考坐标系下的受控定子侧变流器的原始控制输入信号，并输入至SVPWM环节产生调制波。
2.如权利要求1所述的一种双馈风机直接功率控制方法，其特征在于，转子侧变流器的新的控制输入采用PI控制器来生成。
3.如权利要求1所述的一种双馈风机直接功率控制方法，其特征在于，定子侧变流器的新的控制输入采用PI控制器来生成。
4.基于如权利要求1所述的一种双馈风机直接功率控制方法的系统，其特征在于，包括转子侧变流器的电压调制型直接功率控制器和定子侧变流器的电压调制型直接功率控制器；
所述转子侧变流器的电压调制型直接功率控制器，采用以下控制策略来实现：
在定子静止坐标系下，将转子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项定义为转子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号，进而消除转子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项且设计出新的控制输入；
通过转子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号的反变换，计算出在定子静止坐标系下的受控转子侧变流器端电压信号；
通过坐标变换，将定子静止坐标系下受控转子侧变流器端电压信号转变为转子旋转坐标系下的变流器端电压信号并输入至SVPWM环节产生调制波。
5.如权利要求4所述的一种双馈风机直接功率控制方法的系统，其特征在于，所述定子侧变流器的电压调制型直接功率控制器，采用以下控制策略来实现：
在定子静止参考坐标系下，将定子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项定义为定子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号，进而消除定子侧变流器瞬时有功和无功功率动态方程中的耦合项且设计出新的控制输入；
通过定子侧变流器中电压调制型直接功率控制策略的电压调制信号的反变换，计算出在定子静止参考坐标系下的受控定子侧变流器的原始控制输入信号并输入至SVPWM环节产生调制波。
6.如权利要求4所述的一种双馈风机直接功率控制方法的系统，其特征在于，所述转子侧变流器的电压调制型直接功率控制器为PI控制器。
7.如权利要求4所述的一种双馈风机直接功率控制方法的系统，其特征在于，所述转子侧变流器的电压调制型直接功率控制器为PID控制器。
8.如权利要求5所述的一种双馈风机直接功率控制方法的系统，其特征在于，所述定子侧变流器的电压调制型直接功率控制器为PI控制器。
9.如权利要求5所述的一种双馈风机直接功率控制方法的系统，其特征在于，所述定子侧变流器的电压调制型直接功率控制器为PID控制器。
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