CN111987953B - 单dq控制结构双馈风机正、负序转子电流控制方法及系统 - Google Patents

单dq控制结构双馈风机正、负序转子电流控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本公开提出了单dq控制结构双馈风机正、负序转子电流控制方法及系统，包括：根据负序电网电压对负序转子电流参考值
Figure DDA0002623550620000011
进行校正后得到负序转子电流参考校正值
Figure DDA0002623550620000012
将参考校正值转换到正转dq坐标系下与正序转子电流参考值叠加作为PI转子电流反馈控制器的输入，对正、负序转子电流进行统一控制；电流控制器输出信号经过比例环节放大并转换到转子三相坐标系下得到转子侧变流器三相电压调制信号，与载波信号比较后得到三相开关信号，对转子侧变流器输出电压进行控制。在单dq控制结构下实现对正、负序转子电流的控制，保留了该控制结构对正序转子电流的良好控制性能，并使其具备在不对称条件下对负序转子电流的控制能力。

Description

单dq控制结构双馈风机正、负序转子电流控制方法及系统
技术领域
本公开属于风力发电机组电控技术领域，尤其涉及单dq控制结构双馈风机正、负序转子电流控制方法及系统。
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。
在对称电网条件下，基于电网电压定向的矢量控制是双馈风力发电机的主流控制结构，在定向于电网电压矢量而形成的旋转dq坐标系(正转dq坐标系)下基于PI调节器的反馈电流控制结构(以下简称单dq控制结构)能够有效地对转子电流进行快速、准确的控制，从而达到改变双馈风力发电机功率运行状态的目的。
然而在不对称条件下，这种单一dq旋转坐标系下的控制结构却被认为无法对负序分量(正转dq坐标系下的二倍频反转分量)进行有效地控制，因此，衍生出了目前实际应用最为广泛的双dq(正、反转dq)坐标系下的正、负序电流双PI调节器控制结构(以下简称双dq控制结构)，即在正转dq坐标系下对正序分量转子电流进行基于PI调节器的反馈控制，在反转dq坐标系下对负序分量转子电流进行基于PI调节器的反馈控制，这依赖于反馈回路中正、负序转子电流的分离，影响双dq控制结构在对称与不对称情况下的动态性能。目前普遍采用在对称情况下利用单dq控制结构以获得良好的正序电流控制动态性能，而在不对称情况下切换至双dq控制结构以满足负序电流的控制需求的方案；此外，双dq控制结构需要额外对反转dq坐标系下的负序PI调节器参数进行设计，这都增加了控制的复杂度。
此外，还存在αβ坐标系下的比例谐振(PR)电流控制结构，在αβ坐标系下对正负序电流进行统一控制，但由于谐振环节无法适应频率的漂移，实际应用中都采用带有阻尼的谐振环节，这样会使得该环节在谐振频率附近有较大的开环增益而不是无穷大，无法实现闭环无差；也存在正转dq坐标系下的比例积分谐振(PIR)电流控制结构，在正转dq坐标系下对正负序电流进行统一控制，存在与PR控制相同的谐振环节的问题。这两种控制的实际应用案例不多。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本公开提供了基于单dq控制结构的双馈风力发电机正、负序转子电流控制方法，在单dq控制结构下实现对正、负序转子电流的控制，保留了该控制结构对正序转子电流的良好控制性能，并使其具备在不对称条件下对负序转子电流的控制能力。
为实现上述目的，本公开的一个或多个实施例提供了如下技术方案：
第一方面，公开了单dq控制结构双馈风机正、负序转子电流控制方法，包括：
提取双馈风力发电机定子端电压的正、负序分量；
对定子端电压的正序分量进行跟踪锁相；
根据负序定子端电压对负序转子电流参考值进行校正后得到负序转子电流参考校正值；
将负序转子电流参考校正值与正序转子电流参考值在正转dq坐标系下叠加后作为正转dq坐标系下的PI电流反馈控制环节的输入；
利用PI电流反馈控制环节得到转子侧变流器开关信号，控制开关器件的开通与关断控制转子侧变流器的输出电压。
该控制方法使得单dq控制结构在不对称条件下具备对正、负序转子电流的控制能力。
第二方面，公开了单dq控制结构下双馈风力发电机正、负序转子电流控制系统，包括：
定子正、负序电压分离提取模块，被配置为：提取双馈风力发电机定子端电压的正、负序分量；
定子正序电压锁相环模块，被配置为：对定子端电压的正序分量进行跟踪锁相；
负序电流参考值校正模块，被配置为：根据负序定子端电压对负序转子电流参考值进行校正后得到负序转子电流参考校正值；
转子电流控制模块，被配置为：将负序转子电流参考校正值与正序转子电流参考值在正转dq坐标系下叠加后作为正转dq坐标系下的PI电流反馈控制环节的输入；
开关信号模块，被配置为：利用PI电流反馈控制环节得到转子侧变流器开关信号，控制开关器件的开通与关断控制转子侧变流器的输出电压。
以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
本公开技术方案通过增加负序转子电流参考值校正环节，使单dq控制结构下的双馈风力发电机具备了良好动态性能的负序转子电流控制能力。在单dq控制结构下实现对正、负序转子电流的控制，保留了该控制结构对正序转子电流的良好控制性能，并使其具备在不对称条件下对负序转子电流的控制能力。
本公开技术方案在双馈风力发电机由对称运行向不对称运行转变时，不需要进行控制结构的切换，极大地降低了控制的复杂度；降低了控制系统的阶数，使双馈风力发电机的不对称暂态分析更为简化。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
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为经典双馈风力发电机单dq控制结构图；
图2为本公开实施例基于二阶广义积分器的正、负序电压提取分离图；
图3为经典双馈风力发电机单dq控制结构下反转dq坐标系下负序响应转子电流与负序转子电流参考值对比图；
图4为本公开实施例单dq控制结构下正、负序转子电流控制框图；
图5为本公开实施例仿真系统示意图；
图6为双dq控制结构下正、负序转子电流控制框图；
图7为本公开仿真系统二阶广义积分方法分离得到的正、负序电压波形图；
图8为本公开仿真系统正转dq坐标系下正序转子电流参考值与反转dq坐标系下负序转子电流参考值；
图9为本公开仿真系统正转dq坐标系下正、负序转子电流参考值与转子电流对比图；
图10为双dq控制结构下仿真系统二阶广义积分方法分离得到的正负序电压波形图；
图11为双dq控制结构下仿真系统正转dq坐标系下正序转子电流参考值与反转dq坐标系下负序转子电流参考值；
图12为双dq控制结构下仿真系统正转dq坐标系下正、负序转子电流参考值与转子电流对比图；
图13为本公开仿真系统二阶广义积分方法分离得到的正负序电压波形图；
图14为本公开仿真系统正转dq坐标系下正序转子电流参考值反转dq坐标系下负序转子电流参考值；
图15为本公开仿真系统正转dq坐标系下正、负序转子电流参考值与转子电流对比图；
图16为本公开仿真系统正转dq坐标系下正、负序转子电流参考值与转子电流对比(0.45s～0.55s)；
图17为双dq控制结构下仿真系统二阶广义积分方法分离得到的正负序电压波形图；
图18为双dq控制结构下仿真系统正转dq坐标系下正序转子电流参考值反转dq坐标系下负序转子电流参考值；
图19为双dq控制结构下仿真系统正转dq坐标系下正、负序转子电流参考值与转子电流对比图；
图20为双dq控制结构下仿真系统正转dq坐标系下正、负序转子电流参考值与转子电流对比(0.45s～0.55s)；
图21为本公开仿真系统正转dq坐标系下正、负序转子电流参考值与转子电流对比；
图22为本公开仿真系统正转dq坐标系下正、负序转子电流参考值与转子电流对比(0.45s～0.55s)；
图23为本公开仿真系统正转dq坐标系下正、负序转子电流参考值与转子电流对比；
图24为本公开仿真系统正转dq坐标系下正、负序转子电流参考值与转子电流对比(0.45s～0.55s)。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，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。
在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
符号说明
Figure GDA0002921011480000061
Figure GDA0002921011480000071
本实施例公开了单dq控制结构下双馈风力发电机正、负序转子电流控制方法，包括：
提取双馈风力发电机定子端电压的正、负序分量；
对定子端电压的正序分量进行跟踪锁相；
根据负序定子端电压对负序转子电流参考值进行校正后得到负序转子电流参考校正值；
将负序转子电流参考校正值与正序转子电流参考值在正转dq坐标系下叠加后作为正转dq坐标系下的PI电流反馈控制环节的输入；
利用PI电流反馈控制环节得到转子侧变流器开关信号，控制开关器件的开通与关断控制转子侧变流器的输出电压。
具体的，在该实施例子中，双馈风力发电机定子端电压基于二阶广义积分器的正、负序分量的提取分离方法；
定子正序电压矢量锁相环，对定子正序电压矢量进行跟踪锁相为一系列坐标变换以及电流控制提供基准；
在正转dq坐标系下的PI电流反馈控制环节，对正、负序转子电流进行统一控制；
负序转子电流参考值的校正环节，根据负序电网电压对负序转子电流参考值进行校正后得到负序转子电流参考校正值；
转子电流控制器输入信号的合成环节，将负序电流参考校正值与正序转子电流参考值在正转dq坐标系下叠加后作为正转dq坐标系下的PI电流反馈控制环节的输入，从而使得稳态正、负序转子电流分别等于正、负序转子电流参考值；
SPWM调制环节，转子电流控制器的输出经过SPWM调制环节控制转子侧变流器桥臂开断形成转子侧变流器输出电压，执行对转子正、负序电流的控制；
坐标变换环节，包括将定子三相电压转换到静止坐标系，静止坐标系下的定子正、负序电压转换到正、反转dq坐标系，转子三相电流转换到正转dq坐标系，负序转子电流参考校正值转换到正转dq坐标系以及电流控制环节输出信号转换到转子三相坐标系形成三相调制信号等坐标变换环节。
本实施例从分析双馈风力发电机单dq控制结构在电网不对称条件下的响应入手，发现单dq控制结构下的双馈风力发电机同样具备在电网不对称情况下对负序转子电流的控制潜力。根据单dq控制结构在电网不对称条件下的响应分析，设计了对负序转子电流指令的校正环节，使单dq控制结构下的双馈风力发电机具备了良好的负序转子电流控制能力。在单dq控制结构下实现对正、负序转子电流的控制，保留了该控制结构对正序转子电流的良好控制性能，并使其具备在不对称条件下对负序转子电流的控制能力。相比于目前普遍采用的双dq控制结构，在双馈风力发电机由对称运行向不对称运行转变时，不需要进行控制结构的切换，降低了控制系统的阶数，极大地降低了控制的复杂度，并且使双馈风力发电机的不对称暂态分析更为简化。相比于双dq控制结构，无需对负序电流控制参数进行额外设计，并且反馈回路中不需要滤波环节，使得所提出的单dq控制结构正、负序转子电流控制具有更佳的动态性能。
在DIgSILENT PowerFactory软件中建立了采用所提出的具备不对称条件下负序转子电流控制能力的单dq控制结构的双馈风力发电机，以及采用双dq控制结构的双馈风力发电机的电磁暂态仿真模型，并对两者在电网不对称扰动下的响应情况进行了对比，结果显示所提出的基于单dq控制结构的正负序转子电流控制具有优越的性能。
一、单dq控制结构双馈风力发电机在电网不对称扰动下的响应分析
电网对称情况下，经典的双馈风力发电机电网电压定向单dq控制结构如图1所示。当电网电压不对称时，仍然采用这种控制结构，但对锁相环进行改进，使其对电网正序电压进行跟踪锁相。采用二阶广义积分器方法在两相静止αβ坐标系下分离电网电压的正负序分量，如图2所示。
其中：
Figure GDA0002921011480000091
并且在电流参考值中增加负序电流参考值成分，该成分在锁相环锁定电网正序电压而形成的正转dq坐标系下为一个二倍频交流量。
建立该控制结构在锁相环正转dq坐标系下的以定子电流、转子电流、RSC积分输出电压为状态变量的状态空间方程，如式(2)所示。
Figure GDA0002921011480000092
其中
Figure GDA0002921011480000101
分析电网电压在不对称阶跃扰动下采用单dq控制结构的双馈风力发电机的响应。忽略锁相环动态，即认为锁相环坐标系立即重合于正序电网电压矢量。假设不对称扰动前双馈风力发电机运行于对称稳态。
将双馈风力发电机对不对称电网电压阶跃扰动的响应分解为两部分：正序响应和负序响应。
正序响应可以由式(4)所示的状态空间方程描述。
Figure GDA0002921011480000102
其中，各状态变量的初始值等于扰动前相应变量的稳态值。状态方程的输入量为
Figure GDA0002921011480000103
(正转dq坐标系下的正序电网电压)以及
Figure GDA0002921011480000104
(正转dq坐标系下的正序转子电流参考值)。
负序响应可以由式(5)所示的状态空间方程描述。
Figure GDA0002921011480000111
其中，各状态变量的初始值为0。状态方程的输入量为
Figure GDA0002921011480000112
(正转dq坐标系下的负序电网电压)和
Figure GDA0002921011480000113
(正转dq坐标系下的负序转子电流参考值)。
Figure GDA0002921011480000114
和
Figure GDA0002921011480000115
均为正转dq坐标系下的二倍频交流量，为了简化分析，将式(5)转化到反转dq坐标系下，反转dq坐标系的角度等于正转dq坐标系角度的相反数，如式(6)所示。
Figure GDA0002921011480000116
其中
Figure GDA0002921011480000117
Figure GDA0002921011480000118
和
Figure GDA0002921011480000119
均为反转dq坐标系下的直流量。需要注意，这里的坐标转换是出于分析的便利，并没有改变仅存在正转dq坐标系下的PI电流控制这一事实，即该方程是对单dq控制结构负序响应在反转dq坐标系下的描述。
正序响应等同于一个对称电压扰动下单dq控制结构的双馈风力发电机的响应，在经历了由于电压扰动引起的暂态磁链衰减过程后，正序转子电流能够被准确的控制到正序转子电流指令值，并且当正序转子电流指令值发生变化时转子电流控制拥有良好的动态性能。
着重关注负序响应，单dq控制结构下双馈风力发电机的反转dq坐标系下的负序响应可以由式(6)进行计算。对以下场景进行计算：
Figure GDA00029210114800001110
在0～0.5s期间等于-j0.3，0.5s之后等于-j0.6，单dq控制结构下的双馈风力发电机参数如表1所示。
表1双馈风力发电机参数
Figure GDA0002921011480000121
在反转dq坐标系下依据式(6)计算双馈风力发电机经典单dq控制结构的负序响应转子电流，如图3所示。
可以看到，在经过负序电压扰动引起的暂态磁链衰减过程后，达到了一个稳定的负序转子电流，但是该负序转子电流与负序转子电流参考值之间存在误差；在0.8s后调整了负序转子电流参考值，可以很快地平稳过渡到一个新的稳态负序转子电流，但是该值与参考值之间依然存在误差。如果我们能够找到单dq控制结构下稳态负序转子电流与负序转子电流参考值之间的关系从而对负序转子电流参考值进行校正，使得到的稳态负序转子电流等于原始负序转子电流参考值，就可以使单dq控制结构下的双馈风力发电机获得具有良好动态性能的负序转子电流控制能力。
二、单dq控制结构下双馈风力发电机的正、负序转子电流控制设计
单dq控制结构的双馈风力发电机可以对负序转子电流参考进行平滑快速的响应，但是响应的稳态结果与参考值之间存在巨大误差。需要通过寻找在单dq控制结构下的负序转子电流参考值与稳态负序转子电流之间的关系，增加对原始负序转子电流参考的校正环节，使得得到的稳态负序转子电流恰为原始负序转子电流参考值。为此，首先对经典单dq控制结构下双馈风力发电机的稳态负序响应进行分析。
在对称反转坐标系下，单dq控制结构的双馈风力发电机的负序分量存在如式(8)所示稳态方程。
Figure GDA0002921011480000122
转子侧变流器输出电压由电流控制器控制生成，该控制器在正转dq坐标系下起作用，首先写出在正转dq坐标系下其对负序转子电流作用而形成的转子侧变流器输出电压表达式，如(9)所示。
Figure GDA0002921011480000131
将式(9)转换到反转dq坐标系下：
Figure GDA0002921011480000132
对于所分析的负序稳态情况，有：
Figure GDA0002921011480000133
从而有：
Figure GDA0002921011480000134
根据(8)(10)(12)式，可以得到：
Figure GDA0002921011480000135
其中
Figure GDA0002921011480000136
式(14)揭示了在单dq控制结构下，负序稳态电流与负序转子电流参考值以及负序电网电压之间的关系。为了使稳态负序转子电流确实等于负序转子电流参考值，那么就需要对原始负序转子电流参考值
Figure GDA0002921011480000141
进行一定的变换后得到参考校正值
Figure GDA0002921011480000142
将
Figure GDA0002921011480000143
转换到正转dq坐标系下，叠加正序转子电流参考值后作为转子电流控制环节的输入从而使得负序稳态转子电流等于
Figure GDA0002921011480000144
其中
Figure GDA0002921011480000145
与
Figure GDA0002921011480000146
之间的转化关系如式(15)所示。
Figure GDA0002921011480000147
需要注意，Kref和
Figure GDA0002921011480000148
随着ωPLL*和ωr*的变化而变化，需要根据ωPLL和ωr实时更新。ωPLL为正转dq坐标系转速，此外，式(13)(15)实际上可以转化到任何坐标系下而各个变量之间的关系并不发生改变，也就是说，转子电流参考值与参考校正值之间的关系在其他任意坐标系下均成立，并不仅限于反转dq坐标系下。原始负序转子电流参考值可以在任意坐标系下给出，然后根据相应坐标系下的负序电网电压对原始电流参考值进行校正，得到在相应坐标系下的参考校正值，但是最后都需要将该参考校正值转换到正转dq坐标系下以后与正转dq坐标系下的正序转子电流参考值合并，作为单dq控制结构电流控制的输入。考虑到在反转dq坐标系下负序分量为直流量，形式上更加简单，因此原始负序转子电流参考值选择在反转dq坐标系下给出。
单dq控制结构下双馈风力发电机的正、负序转子电流完整控制框图如图4所示。
具体过程为:
采用二阶广义积分器在αβ坐标系下分离电网电压的正、负序分量。正序分量输入至锁相环，锁相环将对电网正序电压进行跟踪锁相形成正转dq坐标系。负序分量输入至负序转子电流参考值校正环节，用以对负序转子电流参考值进行校正。给出正转dq坐标系下的正序转子电流参考值和反转dq坐标系下的负序转子电流参考值。对负序转子电流参考值进行校正后得到参考校正值
Figure GDA0002921011480000151
将参考校正值转换到正转dq坐标系下与正序转子电流参考值叠加后作为转子电流控制器的输入，转子电流控制器的输出经过SPWM调制环节控制转子侧变流器桥臂开断形成转子侧变流器输出电压，实现对转子正、负序电流的控制，使得在单dq控制结构下的双馈风力发电机能够在电网不对称条件下对正、负序转子电流参考值进行快速准确的跟踪。
三、仿真验证
在DIgSILENT PowerFactory软件中搭建图4所示控制结构的双馈风力发电机并网电磁暂态仿真模型，双馈风力发电机参数如表1所示，系统接线如图5所示。
0s时刻在10km线路上发生不对称故障。故障后正序转子电流参考值
Figure GDA0002921011480000152
维持不变，负序转子电流参考值遵循式(16)所示关系。
Figure GDA0002921011480000153
即负序转子电流使双馈风力发电机定子吸收负序无功功率以减小负序电网电压，降低电网电压不对称度。
同时，建立了采用双dq控制结构进行正、负序转子电流控制的双馈风力发电机电磁暂态仿真模型以进行对比，其控制结构如图6所示。仿真系统同样如图5所示，负序转子电流参考值同样遵循式(16)所示的关系。双馈风力发电机参数同表1，正序、负序PI调节器比例、积分参数相同。Case 1：0s时刻在10km线路上发生金属性单相接地短路故障，
Figure GDA0002921011480000154
(1)单dq控制结构下正、负序转子电流控制响应
故障后由二阶广义积分方法分离得到的电网正、负序电压波形如图7所示。
在正转dq坐标系下的正序转子电流参考值与反转dq坐标系下的负序转子电流参考值波形如图8所示。
将反转dq坐标系下的负序转子电流参考值
Figure GDA0002921011480000161
转化到正转dq坐标系下并与正转dq坐标系下的正序转子电流参考值
Figure GDA0002921011480000162
合并后，与正转dq坐标系下的转子电流
Figure GDA0002921011480000163
进行对比，如图9所示。
可以看到，在经历故障扰动引起的暂态磁链衰减过程后，转子电流能够在设计的单dq控制结构下的正、负序转子电流控制方案下准确追踪正、负序转子电流参考值，说明了所提出的控制方法的有效性。
(2)双dq控制结构下正、负序转子电流控制响应
在相同故障扰动下，采用双dq控制结构下正、负序电流控制的电网正、负序电压，正转dq坐标系下的转子正序电流参考值、反转dq坐标系下的转子负序电流参考值以及在正转dq坐标系下的正负序转子电流参考值与转子电流对比波形图如图10～图12所示。
对比Case 1：(1)(2)可以看出，所提出的单dq控制结构下正、负序转子电流控制方案在超调量、到达稳态所需时间等动态响应指标上明显优于双dq控制结构下正、负序转子电流控制方案。并且由于单dq控制方案对电流的快速准确控制，使得电网电压更加稳定；而双dq方案由于对电流控制存在较长的动态过程，影响了电网电压的稳定性尤其是负序电网电压，使负序电网电压存在波动，反过来又影响了负序转子电流指令值产生波动，使整个系统的稳定性下降。
Case 2：0s时刻在10km线路上发生两相短路故障，过渡阻抗为0.9+j0.2Ω，
Figure GDA0002921011480000164
在0.5s时由3变为4。
(1)单dq控制结构下正、负序转子电流控制响应
故障后由二阶广义积分方法分离得到的正负序电压波形如图13所示。可以看到，在0.5s之后增大
Figure GDA0002921011480000165
使得负序电网电压幅值降低。
在正转dq坐标系下的正序转子电流参考值
Figure GDA0002921011480000166
与反转dq坐标系下的负序转子电流参考值
Figure GDA0002921011480000167
波形如图14所示。
将反转dq坐标系下的负序转子电流参考值
Figure GDA0002921011480000171
转化到正转dq坐标系下并与正转dq坐标系下的正序转子电流参考值
Figure GDA0002921011480000172
合并后，与正转dq坐标系下的转子电流
Figure GDA0002921011480000173
进行对比，如图15所示。
可以看到，在经历故障扰动引起的暂态磁链衰减过程后，转子电流能够在设计的单dq坐标系PI转子电流控制结构下准确追踪正负序转子电流参考值，并且在
Figure GDA0002921011480000174
发生变化后，能够快速准确的追踪负序转子电流参考值的变化，为了更清楚的展示所提出的单dq控制结构下正、负序转子电流控制方案对正负序转子电流控制的快速性与准确性，局部放大0.45s～0.55s时间区间内的正转dq坐标系下的转子电流与参考值对比，如图16所示。
(2)双dq控制结构下正、负序转子电流控制响应
在相同故障扰动与
Figure GDA0002921011480000175
变化下，采用双dq控制结构下正、负序电流控制的电网正、负序电压，正转dq坐标系下的转子正序电流参考值、反转dq坐标系下的转子负序电流参考值以及在正转dq坐标系下的正负序转子电流参考值与转子电流对比波形图如图17～图19所示。局部放大0.45s～0.55s时间区域内的正转dq坐标系下的转子电流与参考值对比，如图20所示。
在Case 2下，可以更明显地对比看出单dq控制结构下的正、负序转子电流控制方案具有优越的动态性能，快速准确追踪正、负序电流参考值的同时，降低了电网电压的波动，有利于系统稳定性。
Case 3：单dq控制结构正、负序电流控制不同PI调节器参数下对Case2场景的响应
在电网对称条件下，电流控制PI调节器参数需要设计使得单dq控制结构对正序转子电流控制具有良好动态性能而存在一个取值范围。那么在电网不对称条件下，单dq控制结构下正、负序转子电流控制，不同的电流控制PI调节器参数对于转子电流控制动态，尤其是负序转子电流控制动态是否会有显著影响？
以下是不同的PI调节器参数在不对称条件下对单dq控制结构下正、负序转子电流控制的动态性能的影响的仿真分析。
(1)Kp＝0.5，Ki＝20，正转dq坐标系下正、负序转子电流参考值与转子电流对比参见附图21所示。正转dq坐标系下正、负序转子电流参考值与转子电流对比(0.45s～0.55s)参见附图22所示。
(2)Kp＝0.4，Ki＝30，正转dq坐标系下正、负序转子电流参考值与转子电流对比参见附图23所示。正转dq坐标系下正、负序转子电流参考值与转子电流对比(0.45s～0.55s)参见附图24所示。
以上结果说明，单dq控制结构下的正、负序转子电流控制在不同的依据对称条件下正序转子电流控制动态性能而设计的电流控制PI调节器参数下能够取得良好的正、负序电流控制动态性能。
本公开技术方案基于单dq坐标系下电流PI控制结构双馈风力发电机在不对称扰动下的响应分析，发现单dq控制结构下的双馈风力发电机同样具备在电网不对称情况下对负序转子电流的控制潜力。通过增加负序转子电流参考值校正环节，使单dq控制结构下的双馈风力发电机具备了良好的负序转子电流控制能力。在单dq控制结构下实现对正、负序转子电流的控制，保留了该控制结构对正序转子电流的良好控制性能，并使其具备在不对称条件下对负序转子电流的控制能力；在双馈风力发电机由对称运行向不对称运行转变时，不需要进行控制结构的切换，极大地降低了控制的复杂度；降低了控制系统的阶数，使双馈风力发电机的不对称暂态分析更为简化。仿真对比所提出的单dq控制结构正、负序转子电流控制方案与双dq控制结构正、负序转子电流控制方案，单dq方案在电网不对称条件下的正、负序转子电流控制的动态性能更佳，有利于系统稳定。
基于同样的发明构思，本实施例的目的是提供一种计算装置,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述实施例方法的具体步骤。
基于同样的发明构思，本实施例的目的是提供一种计算机可读存储介质。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时执行上述实施例方法的具体步骤。
本公开技术方案根据负序电网电压对负序转子电流参考值
Figure GDA0002921011480000191
进行校正后得到负序转子电流参考校正值
Figure GDA0002921011480000192
将参考校正值转换到正转dq坐标系下与正序转子电流参考值叠加作为PI转子电流反馈控制器的输入，对正、负序转子电流进行统一控制；电流控制器输出信号经过比例环节放大并转换到转子三相坐标系下得到转子侧变流器三相电压调制信号，与载波信号比较后得到三相开关信号，对转子侧变流器输出电压进行控制。
在单dq控制结构下实现对正、负序转子电流的控制，保留了该控制结构对正序转子电流的良好控制性能，并使其具备在不对称条件下对负序转子电流的控制能力。
相比于目前普遍采用的双dq控制结构，在双馈风力发电机由对称运行向不对称运行转变时，不需要进行控制结构的切换，降低了控制系统的阶数，极大地降低了控制的复杂度，并且使双馈风力发电机的不对称暂态分析更为简化。
相比于双dq控制结构，无需对负序电流控制参数进行额外设计，并且反馈回路中不需要滤波环节，使得所提出的单dq控制结构正、负序转子电流控制具有更佳的动态性。
基于同样的发明构思，本实施例公开了单dq坐标系下双馈风力发电机转子电流控制系统，包括：
定子正、负序电压分离提取模块，被配置为：在两相静止坐标系下基于二阶广义积分器对定子电压正、负序分量进行提取分离；
负序电流参考值校正模块，被配置为：根据负序电网电压对负序转子电流参考值进行校正后得到负序转子电流参考校正值，将参考校正值转换到正转dq坐标系；
转子电流控制模块，被配置为：正转dq坐标系下的参考校正值叠加该坐标系下的正序转子电流参考值后作为转子电流PI反馈控制环节的输入；
SPWM开关信号模块，被配置为：电流控制模块输出信号经过比例环节放大，转换到转子三相坐标系下形成三相调制信号，然后与三角载波比较得到转子侧变流器开关信号，控制开关器件的开通与关断。
以上实施例的装置中涉及的各步骤与方法实施例一相对应，具体实施方式可参见实施例一的相关说明部分。术语“计算机可读存储介质”应该理解为包括一个或多个指令集的单个介质或多个介质；还应当被理解为包括任何介质，所述任何介质能够存储、编码或承载用于由处理器执行的指令集并使处理器执行本公开中的任一方法。
本领域技术人员应该明白，上述本公开的各模块或各步骤可以用通用的计算机装置来实现，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。本公开不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
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.单dq控制结构双馈风机正、负序转子电流控制方法，其特征是，包括：
提取双馈风力发电机定子端电压的正、负序分量；
对定子端电压的正序分量进行跟踪锁相；
根据负序定子端电压对负序转子电流参考值
Figure FDA0003286903540000011
进行校正后得到负序转子电流参考校正值，转换公式为：
Figure FDA0003286903540000012
其中，
Figure FDA0003286903540000013
为参考校正值，
Figure FDA0003286903540000014
为负序转子电流参考值，Kref和
Figure FDA0003286903540000015
取决于双馈风力发电机参数，并且随着ωPLL和ωr的变化而变化，需要根据ωPLL和ωr实时更新，其中ωPLL是正转dq坐标系转速，ωr是转子转速；
将负序转子电流参考校正值与正序转子电流参考值在正转dq坐标系下叠加后作为正转dq坐标系下的PI电流反馈控制环节的输入；
利用PI电流反馈控制环节得到转子侧变流器开关信号，控制开关器件的开通与关断控制转子侧变流器的输出电压。
2.如权利要求1所述的单dq控制结构双馈风机正、负序转子电流控制方法，其特征是，采用二阶广义积分器在αβ坐标系下分离电网电压的正、负序分量。
3.如权利要求2所述的单dq控制结构双馈风机正、负序转子电流控制方法，其特征是，对于负序分量输入至负序转子电流参考值校正环节。
4.如权利要求2所述的单dq控制结构双馈风机正、负序转子电流控制方法，其特征是，对于正序分量输入至锁相环，对定子正序电压矢量进行跟踪锁相为坐标变换以及电流控制提供基准。
5.如权利要求1所述的单dq控制结构双馈风机正、负序转子电流控制方法，其特征是，PI电流反馈控制环节输出信号经过比例环节放大，转换到转子三相坐标系下形成三相调制信号，然后与三角载波比较得到转子侧变流器开关信号，控制开关器件的开通与关断控制转子侧变流器的输出电压。
6.单dq控制结构下双馈风力发电机正、负序转子电流控制系统，包括：
定子正、负序电压分离提取模块，被配置为：提取双馈风力发电机定子端电压的正、负序分量；
定子正序电压锁相环模块，被配置为：对定子端电压的正序分量进行跟踪锁相；
负序电流参考值校正模块，被配置为：根据负序定子端电压对负序转子电流参考值
Figure FDA0003286903540000021
进行校正后得到负序转子电流参考校正值，转换公式为：
Figure FDA0003286903540000022
其中，
Figure FDA0003286903540000023
为参考校正值，
Figure FDA0003286903540000024
为负序转子电流参考值，Kref和
Figure FDA0003286903540000025
取决于双馈风力发电机参数，并且随着ωPLL和ωr的变化而变化，需要根据ωPLL和ωr实时更新，其中ωPLL是正转dq坐标系转速，ωr是转子转速；
转子电流控制模块，被配置为：将负序转子电流参考校正值与正序转子电流参考值在正转dq坐标系下叠加后作为正转dq坐标系下的PI电流反馈控制环节的输入；
开关信号模块，被配置为：利用PI电流反馈控制环节得到转子侧变流器开关信号，控制开关器件的开通与关断控制转子侧变流器的输出电压。
7.一种计算装置,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征是，所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求1-5任一所述方法的具体步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征是，该程序被处理器执行时执行上述权利要求1-5任一所述方法的具体步骤。
9.双馈风力发电机，其特征是，所述双馈风力发电机采用上述权利要求1-5任一所述方法得到转子电流控制指令进行正、负序转子电流控制。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111987953B (zh) * 2020-08-07 2021-12-28 山东大学 单dq控制结构双馈风机正、负序转子电流控制方法及系统
CN112968468B (zh) * 2021-02-05 2023-05-26 山东大学 单dq-PI电流控制结构下并网变流器负序电流控制方法及系统
CN112994113B (zh) * 2021-04-29 2022-08-09 国网河南省电力公司电力科学研究院 一种双馈风力发电机序阻抗建模方法及系统
CN114778928A (zh) * 2022-03-25 2022-07-22 深圳库马克科技有限公司 一种电网电压的检测方法及检测装置
CN115395569B (zh) * 2022-09-16 2023-04-18 山东大学 基于等效负序电抗的双馈风机不对称故障控制方法及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102082543A (zh) * 2010-10-28 2011-06-01 天津大学 不平衡电网电压下双馈风力发电机控制方法
CN104242327A (zh) * 2014-10-08 2014-12-24 重庆大学 不平衡电压下双馈感应风电系统平衡总输出电流的方法
CN106329566A (zh) * 2016-08-30 2017-01-11 中国科学院电工研究所 电网电压不对称时的逆变器无交流电压传感器控制方法
CN107623522A (zh) * 2017-09-25 2018-01-23 天津理工大学 一种基于d‑q变换的双二阶广义积分锁相环控制方法
CN107658913A (zh) * 2017-10-26 2018-02-02 阳光电源股份有限公司 一种双馈发电机不对称电网故障的控制方法及装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101141110A (zh) * 2007-09-07 2008-03-12 浙江大学 变速恒频双馈异步风力发电机转子电流无延时控制方法
WO2009153838A1 (ja) 2008-06-20 2009-12-23 富士通株式会社 受信装置
CN103227477A (zh) * 2013-03-27 2013-07-31 许继集团有限公司 一种双馈型风力发电机高压穿越控制方法
CN103219735B (zh) * 2013-04-09 2015-08-26 国家电网公司 双馈感应风电系统抑制总有功功率波动的方法及系统
CN104538978B (zh) * 2015-01-21 2016-08-17 合肥工业大学 一种双馈风力发电机组电网电压不平衡骤升的无功功率控制方法
CN111987953B (zh) * 2020-08-07 2021-12-28 山东大学 单dq控制结构双馈风机正、负序转子电流控制方法及系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102082543A (zh) * 2010-10-28 2011-06-01 天津大学 不平衡电网电压下双馈风力发电机控制方法
CN104242327A (zh) * 2014-10-08 2014-12-24 重庆大学 不平衡电压下双馈感应风电系统平衡总输出电流的方法
CN106329566A (zh) * 2016-08-30 2017-01-11 中国科学院电工研究所 电网电压不对称时的逆变器无交流电压传感器控制方法
CN107623522A (zh) * 2017-09-25 2018-01-23 天津理工大学 一种基于d‑q变换的双二阶广义积分锁相环控制方法
CN107658913A (zh) * 2017-10-26 2018-02-02 阳光电源股份有限公司 一种双馈发电机不对称电网故障的控制方法及装置

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