CN110165703A - 一种永磁直驱风机电磁暂态仿真的初始化方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种永磁直驱风机电磁暂态仿真的初始化方法及系统。方法包括:获取设定的永磁直驱风机的有功功率、无功功率和机端电压;计算永磁直驱风机的理论参数;将理论参数作为信号选择器第一阶段的输入,得到网侧变流器和机侧变流器双闭环控制的积分输出,完成第一初始化阶段;获取永磁直驱风机的控制环输出参数,计算网侧变流器和机侧变流器的dq轴输出电压;将控制环输出参数、网侧变流器和机侧变流器的dq轴输出电压作为信号选择器第二阶段的输入,得到网侧变流器和机侧变流器双闭环控制中的积分输出,完成第二初始化阶段。本发明可以使永磁直驱风机直接运行于给定的稳定状态,减少初始化过程消耗的仿真时间和存储空间。
Description
技术领域
本发明涉及永磁直驱风机电磁暂态仿真领域,特别是涉及一种永磁直驱风机电磁暂态仿真的初始化方法及系统。
背景技术
电磁暂态仿真的优点在于仿真步长小(通常在微秒级),可以对建立的模型进行精细化的仿真,因而在永磁直驱风机的相关研究中得到广泛的应用。在电磁暂态仿真开始的时刻,各个电路元件的电压、电流以及功率全部为零,并且控制策略中具有累计功能的环节(比如积分环节)均为零。而仿真稳定运行时,各个电路元件的电压、电流以及功率,控制策略中的积分环节应该达到一个稳定值。从仿真开始到达到稳定值的过程可以称为模型的初始化过程。
电磁暂态仿真都需要对模型进行初始化。现有的初始化方法都是通过电磁暂态仿真本身,由于永磁直驱风机电路及控制策略的约束,经过一段较长的仿真时间后,达到稳定运行状态。这种初始化方法主要有以下缺点:1)模型的初始化需要消耗大量的仿真时间以及存储空间;2)较大的模型可能无法稳定运行到潮流计算给出的稳态运行点,也就是说,无法使稳态时仿真模型输出的有功功率、无功功率以及机端电压与潮流计算得到的有功功率、无功功率以及机端电压相同;3)对于包含多个永磁直驱风机的复杂仿真模型,多个永磁直驱风机同时初始化,可能会出现仿真发散及跑飞的现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种永磁直驱风机电磁暂态仿真的初始化方法及系统,根据设定的永磁直驱风机有功功率、无功功率以及机端电压,反推出永磁直驱风机各个部分的电压、电流以及控制策略中积分环节的输出,使得永磁直驱风机能够直接运行于给定的稳定状态,减少因永磁直驱风机初始化过程而消耗的仿真时间和存储空间,避免出现模型直接跑飞的情况。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种永磁直驱风机电磁暂态仿真的初始化方法,包括:
获取设定的永磁直驱风机的有功功率、无功功率和机端电压;
根据所述设定的永磁直驱风机的有功功率、无功功率和机端电压,得到所述永磁直驱风机的理论参数;所述理论参数包括网侧变流器的dq轴电流、网侧变流器的dq轴电压、机侧变流器的dq轴电压和所述永磁直驱风机的定子的dq轴电流;
将得到的理论参数作为永磁直驱风机电磁暂态仿真模型中信号选择器第一阶段的输入,得到网侧变流器和机侧变流器双闭环控制中的积分输出,完成第一初始化阶段;
获取所述永磁直驱风机的控制环输出参数,所述控制环输出参数包括网侧变流器的dq轴外环生成的参考电流和机侧变流器的dq轴外环生成的参考电流;
根据所述控制环输出参数,得到所述网侧变流器的dq轴输出电压和所述机侧变流器的dq轴输出电压;
将所述控制环输出参数、所述网侧变流器的dq轴输出电压和所述机侧变流器的dq轴输出电压作为所述永磁直驱风机电磁暂态仿真模型中信号选择器第二阶段的输入,得到网侧变流器和机侧变流器双闭环控制中的积分输出,完成第二初始化阶段;所述第二初始化阶段在所述第一初始化阶段之后执行。
可选的,所述根据所述设定的永磁直驱风机的有功功率、无功功率和机端电压,得到所述永磁直驱风机的理论参数,具体包括:
根据所述设定的永磁直驱风机的有功功率、无功功率和机端电压,确定网侧变流器的dq轴电流;
根据所述网侧变流器的dq轴电流和机端电压,确定网侧变流器的dq轴电压;
根据所述设定的永磁直驱风机的有功功率和无功功率,确定所述永磁直驱风机的定子的有功功率和无功功率;
根据所述永磁直驱风机的定子的有功功率和无功功率,采用迭代算法求解公式得到机侧变流器的dq轴电压和所述永磁直驱风机的定子的dq轴电流;其中,Usd0*为机侧变流器的d轴电压,Usq0*为机侧变流器的q轴电压,Isd0*为永磁直驱风机的定子的d轴电流,Isq0*为永磁直驱风机的定子的q轴电流,ψf0*为永磁直驱风机中永磁体转子产生的磁链;Ps*为永磁直驱风机的定子的有功功率,Qs*为永磁直驱风机的定子的无功功率;Rs*为定子电阻标幺值,Lq*为永磁直驱风机定子的q轴电感标幺值,Ld*为永磁直驱风机定子的d轴电感标幺值。
可选的,所述得到网侧变流器和机侧变流器双闭环控制中的积分输出,完成第二初始化阶段,之后还包括:
解锁电机转速,使能机侧变流器和网侧变流器的电流跟踪控制环,所述网侧变流器和机侧变流器的输出电压由电流跟踪控制策略生成,完成初始化。
本发明还提供一种永磁直驱风机电磁暂态仿真的初始化系统,包括:
永磁直驱风机设定参数获取模块,用于获取设定的永磁直驱风机的有功功率、无功功率和机端电压;
永磁直驱风机理论参数获取模块,用于根据所述设定的永磁直驱风机的有功功率、无功功率和机端电压,得到所述永磁直驱风机的理论参数;所述理论参数包括网侧变流器的dq轴电流、网侧变流器的dq轴电压、机侧变流器的dq轴电压和所述永磁直驱风机的定子的dq轴电流;
第一初始化模块,用于将得到的理论参数作为永磁直驱风机电磁暂态仿真模型中信号选择器第一阶段的输入,得到网侧变流器和机侧变流器双闭环控制中的积分输出,完成第一初始化阶段;
控制环输出参数获取模块,用于获取所述永磁直驱风机的控制环输出参数,所述控制环输出参数包括网侧变流器的dq轴外环生成的参考电流和机侧变流器的dq轴外环生成的参考电流;
输出电压获取模块,用于根据所述控制环输出参数,得到所述网侧变流器的dq轴输出电压和所述机侧变流器的dq轴输出电压;
第二初始化模块,用于将所述控制环输出参数、所述网侧变流器的dq轴输出电压和所述机侧变流器的dq轴输出电压作为所述永磁直驱风机电磁暂态仿真模型中信号选择器第二阶段的输入,得到网侧变流器和机侧变流器双闭环控制中的积分输出,完成第二初始化阶段;所述第二初始化阶段在所述第一初始化阶段之后执行。
可选的,所述永磁直驱风机理论参数获取模块具体包括:
网侧变流器dq轴电流确定单元,用于根据所述设定的永磁直驱风机的有功功率、无功功率和机端电压,确定网侧变流器的dq轴电流;
网侧变流器dq轴电压确定单元,用于根据所述网侧变流器的dq轴电流和机端电压,确定网侧变流器的dq轴电压;
永磁直驱风机的定子功率确定单元,用于根据所述设定的永磁直驱风机的有功功率和无功功率,确定所述永磁直驱风机的定子的有功功率和无功功率;
迭代算法求解单元,用于根据所述永磁直驱风机的定子的有功功率和无功功率,采用迭代算法求解公式得到机侧变流器的dq轴电压和所述永磁直驱风机的定子的dq轴电流;其中,Usd0*为机侧变流器的d轴电压,Usq0*为机侧变流器的q轴电压,Isd0*为永磁直驱风机的定子的d轴电流,Isq0*为永磁直驱风机的定子的q轴电流,ψf0*为永磁直驱风机中永磁体转子产生的磁链;Ps*为永磁直驱风机的定子的有功功率,Qs*为永磁直驱风机的定子的无功功率;Rs*为定子电阻标幺值,Lq*为永磁直驱风机定子的q轴电感标幺值,Ld*为永磁直驱风机定子的d轴电感标幺值。
可选的,还包括:
使能模块,用于在得到网侧变流器和机侧变流器双闭环控制中的积分输出,完成第二初始化阶段之后,解锁电机转速,使能机侧变流器和网侧变流器的电流跟踪控制环,所述网侧变流器和机侧变流器的输出电压由电流跟踪控制策略生成,完成初始化。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明根据仿真达到稳态时,永磁直驱风机与外部电路之间接口处的电压、功率值,反推计算出永磁直驱风机内部各个电气元件的电压、电流以及控制策略中积分环节的输出,使得永磁直驱风机可以直接地达到稳定状态,避免由于初始化过程所消耗的仿真时间和存储空间,以及复杂模型无法稳定运行的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明永磁直驱风机电磁暂态仿真的初始化方法的流程示意图;
图2为本发明永磁直驱风机电磁暂态仿真的初始化系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明永磁直驱风机电磁暂态仿真的初始化方法的流程示意图。如图1所示,所述永磁直驱风机电磁暂态仿真的初始化方法包括以下步骤:
步骤100:获取设定的永磁直驱风机的有功功率、无功功率和机端电压。当电磁暂态仿真模型达到稳定状态时,永磁直驱风机与外部电路之间接口处的电压、功率值等达到设定值。因此,设定的的永磁直驱风机的有功功率、无功功率和机端电压即为电磁暂态仿真模型达到稳定状态后的参数值。
步骤200:根据设定的永磁直驱风机的有功功率、无功功率和机端电压,得到永磁直驱风机的理论参数。所述理论参数包括网侧变流器的dq轴电流、网侧变流器的dq轴电压、机侧变流器的dq轴电压和所述永磁直驱风机的定子的dq轴电流,网侧变流器dq变换的角度采用锁相环输出的电网电压相位。机侧变流器的dq坐标中的d轴设定为永磁直驱风机转子的中心轴线,q轴超前d轴90电角度。具体计算过程如下:
(1)根据所述设定的永磁直驱风机的有功功率、无功功率和机端电压,利用公式确定网侧变流器的d轴电流Icgd0*,利用公式确定网侧变流器的q轴电流Icgq0*;其中,PPMSG0*为永磁直驱风机输出有功功率标幺值,即设定的永磁直驱风机的有功功率;QPMSG0*为永磁直驱风机输出无功功率标幺值,即永磁直驱风机的无功功率;Us0*为电网线电压有效值标幺值,即设定的机端电压。
(2)根据所述网侧变流器的dq轴电流、机端电压以及网侧变流器的电路模型,利用公式Ucgd0*=Us0*+Rcg*Icgd0*-Lcg*Icgq0*计算网侧变流器的d轴电压Ucgd0*,利用公式Ucgq0*=Rcg*Icgq0*+Lcg*Icgd0*计算网侧变流器的q轴电压Ucgq0*;其中,Rcq*为网侧变流器连接电阻标幺值,Lcq*为网侧变流器连接电感标幺值。
(3)根据所述设定的永磁直驱风机的有功功率和无功功率,利用公式Ps*=PPMSG0*确定所述永磁直驱风机的定子的有功功率Ps*,利用公式Qs*=0确定永磁直驱风机的定子的无功功率Qs*。忽略网侧变流器和机侧变流器的损耗,则永磁直驱风机的有功功率等于网侧变流器的有功功率。通常永磁直驱风机工作于单位功率因数的状态,所以永磁直驱风机的无功功率等于零。
(4)根据所述永磁直驱风机的定子的有功功率Ps*和无功功率Qs*,采用迭代算法求解永磁电机以及机侧变流器的数学模型得到机侧变流器的dq轴电压和所述永磁直驱风机的定子的dq轴电流;其中,Usd0*为机侧变流器的d轴电压,Usq0*为机侧变流器的q轴电压,Isd0*为永磁直驱风机的定子的d轴电流,Isq0*为永磁直驱风机的定子的q轴电流,ψf0*为永磁直驱风机中永磁体转子产生的磁链;Ps*为永磁直驱风机的定子的有功功率,Qs*为永磁直驱风机的定子的无功功率;Rs*为定子电阻标幺值,Lq*为永磁直驱风机定子的q轴电感标幺值,Ld*为永磁直驱风机定子的d轴电感标幺值。例如,迭代算法可以为高斯-塞得尔法,还可以为牛顿法,具体采用何种迭代算法根据实际需求选择即可。
步骤300:将得到的理论参数作为永磁直驱风机电磁暂态仿真模型中信号选择器第一阶段的输入,得到网侧变流器和机侧变流器双闭环控制中的积分输出,完成第一初始化阶段。
其中,网侧变流器外环积分环节输出为:
d轴:Intgsc_d_ext=Icgd0*;q轴:Intgsc_q_ext=Icgq0*;
机侧变流器外环积分环节输出为:
d轴:Intmsc_d_ext=Isd0*;q轴:Intmsc_q_ext=Isq0*;
网侧变流器内环积分环节输出为:
d轴:Ioutgsc_d_int=Ucgd0*-Us0*+Lcg*Icgq0*;q轴:Ioutgsc_q_int=Ucgq0*-Lcg*Icgd0*;
机侧变流器内环积分环节输出为:
d轴:Ioutmsc_d_int=Usd0*+Lq*isq0*;q轴:Ioutmsc_q_int=Usq0*-ψf0*-Ld*Isd0*。
步骤400:获取永磁直驱风机的控制环输出参数。所述控制环输出参数包括网侧变流器的dq轴外环生成的参考电流和机侧变流器的dq轴外环生成的参考电流。当第一初始化阶段后,解锁直流电压,使能定子侧变流器和转子侧变流器的外环控制环。此时进入第二初始化阶段,第二初始化阶段需要结合控制环的输出参数生成控制策略。
步骤500:根据控制环输出参数,得到网侧变流器的dq轴输出电压和机侧变流器的dq轴输出电压。
具体的,通过Ucgd0ref*=Us0*+Rcg*Icgdref*-Lcg*Icgqref*计算网侧变流器的d轴输出电压,通过Ucgqref*=Rcg*Icgqref*+Lcg*Icgdref*计算网侧变流器的q轴输出电压,其中,网侧变流器的d轴外环生成的d轴参考电流为Icgdref*,q轴外环生成的q轴参考电流为Icgqref*。
通过Usdref*=Rs*Isdref*-Lq*Isqref*计算机侧变流器的d轴输出电压;通过Usqref*=Rs*Isqref*+Ld*Isdref*+ψf0*计算机侧变流器的q轴输出电压,其中,机侧变流器的d轴外环生成的d轴参考电流为Isdref*,机侧变流器的q轴外环生成的q轴参考电流为Isqref*。
步骤600:将控制环输出参数、网侧变流器的dq轴输出电压和机侧变流器的dq轴输出电压作为永磁直驱风机电磁暂态仿真模型中信号选择器第二阶段的输入,得到网侧变流器和机侧变流器双闭环控制中的积分输出,完成第二初始化阶段。所述第二初始化阶段在所述第一初始化阶段之后执行。根据第二初始化阶段的双闭环控制策略,永磁直驱风机一直处于稳定状态,当第二初始化阶段结束后,解锁电机转速,使能网侧变流器和机侧变流器的电流跟踪控制环,网侧变流器和机侧变流器的输出电压由电流跟踪控制策略生成,初始化完成,可以进行正常的仿真过程。
对应于图1所示的永磁直驱风机电磁暂态仿真的初始化方法,本发明还提供一种永磁直驱风机电磁暂态仿真的初始化系统,图2为本发明永磁直驱风机电磁暂态仿真的初始化系统的结构示意图。如图2所示,所述永磁直驱风机电磁暂态仿真的初始化系统包括以下结构:
永磁直驱风机设定参数获取模块201,用于获取设定的永磁直驱风机的有功功率、无功功率和机端电压;
永磁直驱风机理论参数获取模块202,用于根据所述设定的永磁直驱风机的有功功率、无功功率和机端电压,得到所述永磁直驱风机的理论参数;所述理论参数包括网侧变流器的dq轴电流、网侧变流器的dq轴电压、机侧变流器的dq轴电压和所述永磁直驱风机的定子的dq轴电流;
第一初始化模块203,用于将得到的理论参数作为永磁直驱风机电磁暂态仿真模型中信号选择器第一阶段的输入,得到网侧变流器和机侧变流器双闭环控制中的积分输出,完成第一初始化阶段;
控制环输出参数获取模块204,用于获取所述永磁直驱风机的控制环输出参数,所述控制环输出参数包括网侧变流器的dq轴外环生成的参考电流和机侧变流器的dq轴外环生成的参考电流;
输出电压获取模块205,用于根据所述控制环输出参数,得到所述网侧变流器的dq轴输出电压和所述机侧变流器的dq轴输出电压;
第二初始化模块206,用于将所述控制环输出参数、所述网侧变流器的dq轴输出电压和所述机侧变流器的dq轴输出电压作为所述永磁直驱风机电磁暂态仿真模型中信号选择器第二阶段的输入,得到网侧变流器和机侧变流器双闭环控制中的积分输出,完成第二初始化阶段;所述第二初始化阶段在所述第一初始化阶段之后执行。
其中,所述永磁直驱风机理论参数获取模块202具体包括:
网侧变流器dq轴电流确定单元,用于根据所述设定的永磁直驱风机的有功功率、无功功率和机端电压,确定网侧变流器的dq轴电流;
网侧变流器dq轴电压确定单元,用于根据所述网侧变流器的dq轴电流和机端电压,确定网侧变流器的dq轴电压;
永磁直驱风机的定子功率确定单元,用于根据所述设定的永磁直驱风机的有功功率和无功功率,确定所述永磁直驱风机的定子的有功功率和无功功率;
迭代算法求解单元,用于根据所述永磁直驱风机的定子的有功功率和无功功率,采用迭代算法求解公式得到机侧变流器的dq轴电压和所述永磁直驱风机的定子的dq轴电流;其中,Usd0*为机侧变流器的d轴电压,Usq0*为机侧变流器的q轴电压,Isd0*为永磁直驱风机的定子的d轴电流,Isq0*为永磁直驱风机的定子的q轴电流,ψf0*为永磁直驱风机中永磁体转子产生的磁链;Ps*为永磁直驱风机的定子的有功功率,Qs*为永磁直驱风机的定子的无功功率;Rs*为定子电阻标幺值,Lq*为永磁直驱风机定子的q轴电感标幺值,Ld*为永磁直驱风机定子的d轴电感标幺值。
所述系统还包括:
使能模块,用于在得到网侧变流器和机侧变流器双闭环控制中的积分输出,完成第二初始化阶段之后,解锁电机转速,使能机侧变流器和网侧变流器的电流跟踪控制环,所述网侧变流器和机侧变流器的输出电压由电流跟踪控制策略生成,完成初始化。
本发明根据设定的永磁直驱风机有功功率、无功功率以及机端电压,反推出永磁直驱风机各个部分的电压、电流以及控制策略中积分环节的输出,使得永磁直驱风机能够直接运行于给定的稳定状态,减少因永磁直驱风机初始化过程而消耗的仿真时间和存储空间,避免出现模型直接跑飞的情况。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种永磁直驱风机电磁暂态仿真的初始化方法,其特征在于,包括:
获取设定的永磁直驱风机的有功功率、无功功率和机端电压;
根据所述设定的永磁直驱风机的有功功率、无功功率和机端电压,得到所述永磁直驱风机的理论参数;所述理论参数包括网侧变流器的dq轴电流、网侧变流器的dq轴电压、机侧变流器的dq轴电压和所述永磁直驱风机的定子的dq轴电流;
将得到的理论参数作为永磁直驱风机电磁暂态仿真模型中信号选择器第一阶段的输入,得到网侧变流器和机侧变流器双闭环控制中的积分输出,完成第一初始化阶段;
获取所述永磁直驱风机的控制环输出参数,所述控制环输出参数包括网侧变流器的dq轴外环生成的参考电流和机侧变流器的dq轴外环生成的参考电流;
根据所述控制环输出参数,得到所述网侧变流器的dq轴输出电压和所述机侧变流器的dq轴输出电压;
将所述控制环输出参数、所述网侧变流器的dq轴输出电压和所述机侧变流器的dq轴输出电压作为所述永磁直驱风机电磁暂态仿真模型中信号选择器第二阶段的输入,得到网侧变流器和机侧变流器双闭环控制中的积分输出,完成第二初始化阶段;所述第二初始化阶段在所述第一初始化阶段之后执行。
2.根据权利要求1所述的永磁直驱风机电磁暂态仿真的初始化方法,其特征在于,所述根据所述设定的永磁直驱风机的有功功率、无功功率和机端电压,得到所述永磁直驱风机的理论参数,具体包括:
根据所述设定的永磁直驱风机的有功功率、无功功率和机端电压,确定网侧变流器的dq轴电流;
根据所述网侧变流器的dq轴电流和机端电压,确定网侧变流器的dq轴电压;
根据所述设定的永磁直驱风机的有功功率和无功功率,确定所述永磁直驱风机的定子的有功功率和无功功率;
根据所述永磁直驱风机的定子的有功功率和无功功率,采用迭代算法求解公式得到机侧变流器的dq轴电压和所述永磁直驱风机的定子的dq轴电流;其中,Usd0*为机侧变流器的d轴电压,Usq0*为机侧变流器的q轴电压,Isd0*为永磁直驱风机的定子的d轴电流,Isq0*为永磁直驱风机的定子的q轴电流,ψf0*为永磁直驱风机中永磁体转子产生的磁链;Ps*为永磁直驱风机的定子的有功功率,Qs*为永磁直驱风机的定子的无功功率;Rs*为定子电阻标幺值,Lq*为永磁直驱风机定子的q轴电感标幺值,Ld*为永磁直驱风机定子的d轴电感标幺值。
3.根据权利要求1所述的永磁直驱风机电磁暂态仿真的初始化方法,其特征在于,所述得到网侧变流器和机侧变流器双闭环控制中的积分输出,完成第二初始化阶段,之后还包括:
解锁电机转速,使能机侧变流器和网侧变流器的电流跟踪控制环,所述网侧变流器和机侧变流器的输出电压由电流跟踪控制策略生成,完成初始化。
4.一种永磁直驱风机电磁暂态仿真的初始化系统,其特征在于,包括:
永磁直驱风机设定参数获取模块,用于获取设定的永磁直驱风机的有功功率、无功功率和机端电压;
永磁直驱风机理论参数获取模块,用于根据所述设定的永磁直驱风机的有功功率、无功功率和机端电压,得到所述永磁直驱风机的理论参数;所述理论参数包括网侧变流器的dq轴电流、网侧变流器的dq轴电压、机侧变流器的dq轴电压和所述永磁直驱风机的定子的dq轴电流;
第一初始化模块,用于将得到的理论参数作为永磁直驱风机电磁暂态仿真模型中信号选择器第一阶段的输入,得到网侧变流器和机侧变流器双闭环控制中的积分输出,完成第一初始化阶段;
控制环输出参数获取模块,用于获取所述永磁直驱风机的控制环输出参数,所述控制环输出参数包括网侧变流器的dq轴外环生成的参考电流和机侧变流器的dq轴外环生成的参考电流;
输出电压获取模块,用于根据所述控制环输出参数,得到所述网侧变流器的dq轴输出电压和所述机侧变流器的dq轴输出电压;
第二初始化模块,用于将所述控制环输出参数、所述网侧变流器的dq轴输出电压和所述机侧变流器的dq轴输出电压作为所述永磁直驱风机电磁暂态仿真模型中信号选择器第二阶段的输入,得到网侧变流器和机侧变流器双闭环控制中的积分输出,完成第二初始化阶段;所述第二初始化阶段在所述第一初始化阶段之后执行。
5.根据权利要求4所述的永磁直驱风机电磁暂态仿真的初始化系统,其特征在于,所述永磁直驱风机理论参数获取模块具体包括:
网侧变流器dq轴电流确定单元,用于根据所述设定的永磁直驱风机的有功功率、无功功率和机端电压,确定网侧变流器的dq轴电流;
网侧变流器dq轴电压确定单元,用于根据所述网侧变流器的dq轴电流和机端电压,确定网侧变流器的dq轴电压;
永磁直驱风机的定子功率确定单元,用于根据所述设定的永磁直驱风机的有功功率和无功功率,确定所述永磁直驱风机的定子的有功功率和无功功率;
迭代算法求解单元,用于根据所述永磁直驱风机的定子的有功功率和无功功率,采用迭代算法求解公式得到机侧变流器的dq轴电压和所述永磁直驱风机的定子的dq轴电流;其中,Usd0*为机侧变流器的d轴电压,Usq0*为机侧变流器的q轴电压,Isd0*为永磁直驱风机的定子的d轴电流,Isq0*为永磁直驱风机的定子的q轴电流,ψf0*为永磁直驱风机中永磁体转子产生的磁链;Ps*为永磁直驱风机的定子的有功功率,Qs*为永磁直驱风机的定子的无功功率;Rs*为定子电阻标幺值,Lq*为永磁直驱风机定子的q轴电感标幺值,Ld*为永磁直驱风机定子的d轴电感标幺值。
6.根据权利要求4所述的永磁直驱风机电磁暂态仿真的初始化系统,其特征在于,还包括:
使能模块,用于在得到网侧变流器和机侧变流器双闭环控制中的积分输出,完成第二初始化阶段之后,解锁电机转速,使能机侧变流器和网侧变流器的电流跟踪控制环,所述网侧变流器和机侧变流器的输出电压由电流跟踪控制策略生成,完成初始化。
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