CN114244211B - 海上双馈风力发电系统宽压频范围控制系统及方法 - Google Patents

海上双馈风力发电系统宽压频范围控制系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种海上双馈风力发电系统宽压频范围控制系统及方法，双馈风力发电机(DFIG)的定子侧经转子侧换流器(RSC)、定子侧网端换流器(GSC)接双馈风力发电机(DFIG)的定子侧，双馈风力发电机(DFIG)的定子侧接变压器低压侧，所述直流电网侧换流器(VSC)接变压器高压侧；所述转子侧换流器(RSC)用于对双馈风力发电机(DFIG)的定子电压频率进行调节，所述直流电网侧换流器(VSC)用于对双馈风力发电机(DFIG)的定子电压进行调节。本发明能够对定子电压和定子电压频率进行有效调节，进而降低转子绕组及滑环电刷的容量要求，减少转子换流器成本。

Description

海上双馈风力发电系统宽压频范围控制系统及方法
技术领域
本发明涉及一种海上双馈风力发电系统宽压频范围控制系统及方法。
背景技术
发展新能源是解决能源危机，实现我国碳中和目标的重要举措。海上风电风能资源充足且利用率高，风电机组正不断向大容量化发展，目前已有许多风机厂商开发出5-8MW风电机组，并且还在向更大容量的机组发展。
对于应用于海上直流风电场中的风电机组，永磁直驱风电系统因其控制相对简单且容易维护，成为大容量海上风电机组的首选机型，但成本很高。
对于在风力发电中占有较大比重的双馈风电机组，大功率齿轮箱制造难度的增加是大容量化的一个制约因素，但更为关键的是，机组容量大型化后通常使转子侧的设计容量也随之增大(兆瓦级)，转子侧电刷在高转差超同步运行时将难以承受如此大的功率和电流，转子绕组和滑环电刷的设计难度非常高甚至难以实现，这成为限制双馈机型在海上大容量风电机组中的应用的主要因素。
因此有必要研发出一种新型中压柔性直流接入的海上双馈风力发电系统及宽压频范围控制方法，在全风速范围减小转差率和转差功率，降低转子绕组及滑环电刷的容量要求，并减少转子换流器成本，从而在一定程度上解决双馈电机大型化的瓶颈问题。同时，宽压频范围调节控制方法还能在全风速范围内减小系统损耗和提高运行效率。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种海上双馈风力发电系统宽压频范围控制系统及方法，能够对定子电压和定子电压频率进行有效调节，进而降低转子绕组及滑环电刷的容量要求，减少转子换流器成本。
基于同一发明构思，本发明具有两个独立的技术方案：
1、一种海上双馈风力发电系统宽压频范围控制系统，包括双馈风力发电机(DFIG)，
双馈风力发电机(DFIG)的转子侧经转子侧换流器(RSC)、定子侧网端换流器(GSC)接双馈风力发电机(DFIG)的定子侧，双馈风力发电机(DFIG)的定子侧接变压器低压侧，所述直流电网侧换流器(VSC)接变压器高压侧；
所述转子侧换流器(RSC)用于对双馈风力发电机(DFIG)的定子电压频率进行调节，所述直流电网侧换流器(VSC)用于对双馈风力发电机(DFIG)的定子电压进行调节。
进一步地，包括第一PI调节单元，所述第一PI调节单元基于定子电压频率参考值和定子有功功率参考值进行PI调节，获得转子电压参考值，基于所述转子电压参考值，通过脉冲宽度调制输出PMW信号，对转子侧换流器(RSC)进行控制。
进一步地，包括第二P I调节单元，所述第二P I调节单元基于定子电压参考值和直流电网侧换流器(VSC)交流侧无功功率参考值进行P I调节，获得直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压参考值；基于所述直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压参考值，通过脉冲宽度调制输出PMW信号，对直流电网侧换流器(VSC)进行控制。
进一步地，根据当前风力参数、当前转子转速，确定定子电压频率参考值、定子磁链参考值和定子有功功率参考值。
进一步地，基于恒转差或限转子功率控制方法，确定定子电压频率参考值。
进一步地，根据定子电压频率参考值和定子磁链参考值，确定定子电压参考值。
进一步地，第一P I调节单元依次对定子电压频率、转子电流d轴分量进行P I调节，获得转子电压d轴分量参考值；依次对定子有功功率、转子电流q轴分量进行P I调节，获得转子电压q轴分量参考值。
进一步地，第二P I调节单元依次对定子电压、直流电网侧换流器(VSC)交流侧电流d轴分量进行P I调节，获得直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压d轴分量参考值；依次对直流电网侧换流器(VSC)交流侧无功功率、电流q轴分量进行P I调节，获得直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压q轴分量参考值。
2、一种利用上述海上双馈风力发电系统宽压频范围控制系统的控制方法，包括如下步骤：
步骤1：通过电流传感器、电压传感器获得双馈风力发电机定、转子电流和定子电压；通过转速传感器获得双馈风力发电机转子转速；
步骤2：根据当前风力参数及转子转速，确定当前定子电压频率参考值和定子磁链参考值；根据当前定子电压频率参考值和定子磁链参考值，获得当前定子电压参考值；
步骤3：根据当前定子电压频率参考值，经P I调节获得转子电压参考值；根据当前定子电压参考值，经P I调节获得直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压参考值；
步骤4：基于转子电压参考值，通过脉冲宽度调制输出PMW信号，对转子侧换流器(RSC)进行控制，实现定子电压频率调节；基于所述直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压参考值，通过脉冲宽度调制输出PMW信号，对直流电网侧换流器(VSC)进行控制，实现定子电压调节。
进一步地，步骤3中，第一P I调节单元依次对定子电压频率、转子电流d轴分量进行P I调节，获得转子电压d轴分量参考值；依次对定子有功功率、转子电流q轴分量进行P I调节，获得转子电压q轴分量参考值；基于转子电压d轴分量参考值、转子电压q轴分量参考值获得转子电压参考值；
第二P I调节单元依次对定子电压、直流电网侧换流器(VSC)交流侧电流d轴分量进行P I调节，获得直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压d轴分量参考值；依次对直流电网侧换流器(VSC)交流侧无功功率、电流q轴分量进行P I调节，获得直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压q轴分量参考值；基于直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压d轴分量参考值和q轴分量参考值，获得直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压参考值。
本发明具有的有益效果：
本发明双馈风力发电机(DFIG)的转子侧经转子侧换流器(RSC)、定子侧网端换流器(GSC)接双馈风力发电机(DFIG)的定子侧，双馈风力发电机(DFIG)的定子侧接变压器低压侧，所述直流电网侧换流器(VSC)接变压器高压侧；所述转子侧换流器(RSC)用于对双馈风力发电机(DFIG)的定子电压频率进行调节，所述直流电网侧换流器(VSC)用于对双馈风力发电机(DFIG)的定子电压进行调节。本发明通过转子侧换流器(RSC)对定子电压频率进行调节，通过直流电网侧换流器(VSC)对定子电压进行调节，通过转子侧换流器(RSC)和直流电网侧换流器(VSC)协调控制，使得定子电压和定子电压频率随着风速转速在一定范围内调节变化，从而使得双馈风力发电系统在全风速范围内都能高效运行，同时在机组容量大型化条件下降低转子侧设计难度及系统成本。本发明中DFIG发电频率不必恒定为工频，通过控制DFIG的定子电压频率实时跟随风速转速的变化进行调节，就可以大大减小转差功率，降低转子侧换流器、绕组以及滑环和电刷等设备部件的容量，从而解决DFIG容量大型化的瓶颈问题。
本发明包括第一PI调节单元，所述第一PI调节单元基于定子电压频率参考值和定子有功功率参考值进行PI调节，获得转子电压参考值，基于所述转子电压参考值，通过脉冲宽度调制输出PMW信号，对转子侧换流器(RSC)进行控制。第一PI调节单元依次对定子电压频率、转子电流d轴分量进行PI调节，获得转子电压d轴分量参考值；依次对定子有功功率、转子电流q轴分量进行PI调节，获得转子电压q轴分量参考值。本发明通过第一PI调节单元的具体设置，进一步保证了对定子电压频率的有效调节，同时通过对定子有功功率进行调节，实现最大风能追踪，进一步提高系统运行效率。
本发明包括第二PI调节单元，所述第二PI调节单元基于定子电压参考值和直流电网侧换流器(VSC)交流侧无功功率参考值进行PI调节，获得直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压参考值；基于所述直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压参考值，通过脉冲宽度调制输出PMW信号，对直流电网侧换流器(VSC)进行控制。第二PI调节单元依次对定子电压、直流电网侧换流器(VSC)交流侧电流d轴分量进行PI调节，获得直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压d轴分量参考值；依次对直流电网侧换流器(VSC)交流侧无功功率、电流q轴分量进行PI调节，获得直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压q轴分量参考值。本发明通过第二PI调节单元的具体设置，进一步保证了对定子电压的有效调节，同时通过对定子无功功率进行调节，配合实现最大风能追踪，进一步提高系统运行效率。
本发明根据当前风力参数、当前转子转速，确定定子电压频率参考值和定子有功功率参考值。本发明通过控制DFIG的定子电压频率实时跟随风速转速的变化进行调节，可以在不同风速下降低系统总损耗，使得中压直流并网的双馈风电系统在全风速条件下都能实现高效运行。
本发明基于恒转差或限转子功率控制方法，确定定子电压频率参考值。本发明的宽压频范围控制方法可以大大提高系统运行效率，尤其是通过限转子功率控制方法确定定子电压频率参考值，能够使得转子功率限制在一个较小的范围内，从而降低转子换流器、转子绕组电刷滑环等部件的容量要求，既减少了系统成本，又避免了电刷电流过大，从而突破了大容量双馈电机在海上应用的技术瓶颈。
本发明根据定子电压频率参考值和定子磁链参考值，确定定子电压参考值。本发明通过中压柔直端VSC交流电压的控制，使得变压器低压侧的DFIG定子电压也同时跟随频率同比例宽范围地调节，从而使磁链得到合理地控制，既不会由于频率的降低而过饱和，也不会因频率的升高而出现弱磁现象，导致定转子铜耗的增大。
附图说明
图1是本发明海上双馈风力发电系统宽压频范围控制系统原理图；
图2是本发明转子侧换流器RSC控制原理图；
图3是本发明直流电网侧换流器VSC控制原理图。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
实施例一：
海上双馈风力发电系统宽压频范围控制系统
如图1所示，包括双馈风力发电机DFIG，双馈风力发电机DFIG的转子侧经转子侧换流器RSC、定子侧网端换流器GSC接双馈风力发电机DFIG的定子侧，双馈风力发电机DFIG的定子侧接变压器低压侧，所述直流电网侧换流器VSC接变压器高压侧；
所述转子侧换流器RSC用于对双馈风力发电机DFIG的定子电压频率进行调节，所述直流电网侧换流器VSC用于对双馈风力发电机DFIG的定子电压进行调节。
图1中，各符号代表的含义，usabc,isabc:定子三相电压电流；uvabc,ivabc:VSC交流侧三相电压电流；irabc:转子三相电流；ωr:转子角频率；f* s,fs:定子频率参考值和实际值；U* s,Us：定子相电压幅值参考值和实际值；i* rd,i* rq:转子电流d轴q轴分量参考值；i* vd,i* vq:VSC交流侧电流d轴q轴分量参考值；ψs:定子磁链。
如图2所示，包括第一PI调节单元，所述第一PI调节单元基于定子电压频率参考值和定子有功功率参考值进行PI调节，获得转子电压参考值，基于所述转子电压参考值，通过脉冲宽度调制输出PMW信号，对转子侧换流器RSC进行控制。第一PI调节单元依次对定子电压频率、转子电流d轴分量进行PI调节，获得转子电压d轴分量参考值；依次对定子有功功率、转子电流q轴分量进行PI调节，获得转子电压q轴分量参考值。
根据当前风力参数、当前转子转速，确定定子电压频率参考值、定子磁链参考值和定子有功功率参考值。
实施时，可基于恒转差或限转子功率控制方法，确定定子电压频率参考值。
基于恒转差控制方法确定定子电压频率参考值：
根据电机学频率与转速之间的关系,由实际转速n和期望的转差率s来计算获得定子电压频率参考值fs*，
式中n——DFIG实际转速；
s——转差率；
pn ——电机极对数。
频率参考值与实时转速成正比即可使得DFIG始终运行于恒定的负转差。DFIG采用恒定的负转差实现控制时，在低风速下降低了频率，避免了DFIG内部的功率环流，能够有效降低损耗从而提高效率。
基于限转子功率控制方法确定定子电压频率参考值：
在不考虑定转子铜耗时，定、转子之间的有功功率关系为：
Pr＝-sPs
式中Pr——转子功率；
Ps——定子功率。
根据双馈风力发电相关知识可知，最大风能追踪模式下，有s＝1-Nvλopt/(πRwf)和Ps＝1.5usqisq，因此可得：
式中us1——定子相电压幅值
N——齿轮传动比；
v——风速；
λopt——最佳叶尖速比；
Rw——风力机叶片半径。
系统运行在MPPT状态，所以风能利用系数Cp应取Cpmax。电磁转矩为制动转矩，输入转矩为驱动转矩，并且在忽略摩擦等机械损耗时，DFIG的输入转矩和电磁转矩相平衡以及由定子磁链、电压和频率的关系，则可以把式Tm＝ρSv3Cp/(2ωr)和式us1＝ωsψs带入得：
式中ρ——空气密度；
S——风力机叶片迎风扫掠面积；
ωr——转子机械角速度。
DFIG运行在MPPT模式下转子角速度与风速v有公式ωr＝Nvλopt/Rw的关系，所以由可以进一步得到限转子功率控制方法的定子频率给定值的公式：
式中Pr*——转子功率给定值。
图2中，各符号代表的含义，usabc,isabc:定子三相电压电流；usαβ,isαβ:定子电压电流αβ分量；irabc:转子三相电流；ωr:转子角频率；θr:转子位置角；θs:定子磁链角；θs1:滑差角；f* s,fs:定子频率参考值和实际值；P* s,Ps：定子有功功率参考值和实际值；i* rd,i* rq，ird,irq:转子电流d轴q轴分量参考值和实际值；u* rd,u* rq:转子电压d轴q轴分量参考值；u* rabc:转子电压三相电压参考值。
如图2所示，在同步旋转的d q坐标系下，RSC的矢量控制中将定子电压频率和定子有功功率作为外环，转子电流ird和irq作为内环，控制有功功率是为了实现最大风能追踪，而控制频率是实现DF IG的宽压频范围协调控制的关键。
根据光码盘测出的DF IG实时转速ωr，按照恒转差控制方法或限转子功率控制方法的频率给定值计算公式，得出该风速转速下的定子频率参考值，再将实测的定子频率与频率参考值相比较，其误差通过频率外环PI调节器输出得到转子电流d轴参考值ird*。
MPPT控制的实现则是由转子电流q轴分量控制，定子功率参考值和实际值经PI调节器输出得到转子电流q轴参考值irq*。
将转子电流d、q轴分量的误差分别通过电流内环PI调节器，产生转子电压的参考信号，经过坐标变换和PWM调制产生控制RSC的开关信号。
如图3所示，包括第二PI调节单元，所述第二PI调节单元基于定子电压参考值和直流电网侧换流器VSC交流侧无功功率参考值进行PI调节，获得直流电网侧换流器VSC交流侧电压参考值；其中，定子电压参考值根据定子电压频率参考值和定子磁链参考值确定。基于所述直流电网侧换流器VSC交流侧电压参考值，通过脉冲宽度调制输出PMW信号，对直流电网侧换流器VSC进行控制。第二PI调节单元依次对定子电压、直流电网侧换流器VSC交流侧电流d轴分量进行PI调节，获得直流电网侧换流器VSC交流侧电压d轴分量参考值；依次对直流电网侧换流器VSC交流侧无功功率、电流q轴分量进行PI调节，获得直流电网侧换流器VSC交流侧电压q轴分量参考值。
图3中，各符号代表的含义为，uvabc,ivabc:VSC交流侧三相电压电流；uvαβ,ivαβ:VSC交流侧电压电流αβ分量；θs:定子磁链角；U* s,Us:定子相电压幅值参考值和实际值；i* vd,i* vq，ivd,ivq:VSC交流侧电流d轴q轴分量参考值和实际值；u* vd,u* vq:VSC交流侧电压d轴q轴分量参考值；u* vabc:VSC交流侧电压三相电压参考值；Lv：滤波电感。
VSC是通过交流侧电压定向的矢量控制方法，将定子电压和无功功率作为外环，VSC交流侧电流d轴分量ivd和ivq作为内环，实现对定子电压和无功功率的控制。
本发明通过中压柔直端VSC交流电压的控制，使得变压器低压侧的DFIG定子电压 也同时跟随频率同比例宽范围地调节，从而使磁链得到合理地控制，既不会由于频率的降 低而过饱和，也不会因频率的升高而出现弱磁现象，导致定转子铜耗的增大。
VSC与DFIG定子之间的升压变压器的容量尺寸原本是依照工频50Hz的额定电压来设计的，本发明的协调控制策略保证了在频率的宽范围变化过程中，变压器不会因为磁链和磁通密度的过饱和或过低影响其运行，在频率低于50Hz运行时，变压器的铁耗还会低于恒压恒频于工频的运行情况，因此系统仍然可使用原工频条件下的变压器。
本发明的宽压频范围控制方法可以大大提高系统运行效率，尤其是限转子功率控制方法能够使得转子功率限制在一个较小的范围内，从而降低转子换流器、转子绕组电刷滑环等部件的容量要求，既减少了系统成本，又避免了电刷电流过大，从而突破了大容量双馈电机在海上应用的技术瓶颈。通过直流并网侧VSC和DFIG转子侧RSC的协调控制为风电直流并网系统带来很大的灵活性，这种宽压频控制思想还有望实现低功率时弱磁降耗、效率最优以及增强动态稳定性等一些常规运行难以实现的控制目标。
实施例二：
一种利用上述海上双馈风力发电系统宽压频范围控制系统的控制方法
包括如下步骤：
步骤1：通过电流传感器、电压传感器获得双馈风力发电机定、转子电流和定子电压；通过转速传感器获得双馈风力发电机转子转速；
步骤2：根据当前风力参数及转子转速，确定当前定子电压频率参考值和定子磁链参考值；根据当前定子电压频率参考值和定子磁链参考值，获得当前定子电压参考值；
步骤3：根据当前定子电压频率参考值，经PI调节获得转子电压参考值；根据当前定子电压参考值，经PI调节获得直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压参考值；
步骤4：基于转子电压参考值，通过脉冲宽度调制输出PMW信号，对转子侧换流器RSC进行控制，实现定子电压频率调节；基于所述直流电网侧换流器VSC交流侧电压参考值，通过脉冲宽度调制输出PMW信号，对直流电网侧换流器VSC进行控制，实现定子电压调节。
步骤3中，第一P I调节单元依次对定子电压频率、转子电流d轴分量进行P I调节，获得转子电压d轴分量参考值；依次对定子有功功率、转子电流q轴分量进行P I调节，获得转子电压q轴分量参考值；基于转子电压d轴分量参考值、转子电压q轴分量参考值获得转子电压参考值；
第二P I调节单元依次对定子电压、直流电网侧换流器VSC交流侧电流d轴分量进行P I调节，获得直流电网侧换流器VSC交流侧电压d轴分量参考值；依次对直流电网侧换流器VSC交流侧无功功率、电流q轴分量进行P I调节，获得直流电网侧换流器VSC交流侧电压q轴分量参考值；基于直流电网侧换流器VSC交流侧电压d轴分量参考值和q轴分量参考值，获得直流电网侧换流器VSC交流侧电压参考值。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (7)

1.一种海上双馈风力发电系统宽压频范围控制系统，包括双馈风力发电机(DFI G)，其特征在于：
双馈风力发电机(DFI G)的转子侧经转子侧换流器(RSC)、定子侧网端换流器(GSC)接双馈风力发电机(DFIG)的定子侧，双馈风力发电机(DFI G)的定子侧接变压器低压侧，直流电网侧换流器(VSC)接变压器高压侧；
所述转子侧换流器(RSC)用于对双馈风力发电机(DFIG)的定子电压频率进行调节，所述直流电网侧换流器(VSC)用于对双馈风力发电机(DFI G)的定子电压进行调节；
包括第一P I调节单元，所述第一P I调节单元基于定子电压频率参考值和定子有功功率参考值进行PI调节，获得转子电压参考值，基于所述转子电压参考值，通过脉冲宽度调制输出PMW信号，对转子侧换流器(RSC)进行控制；
包括第二P I调节单元，所述第二P I调节单元基于定子电压参考值和直流电网侧换流器(VSC)交流侧无功功率参考值进行P I调节，获得直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压参考值；基于所述直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压参考值，通过脉冲宽度调制输出PMW信号，对直流电网侧换流器(VSC)进行控制；
对转子侧换流器(RSC)进行控制，实现定子电压频率调节，通过直流电网侧换流器(VSC)的控制，使得变压器低压侧的DFIG定子电压也同时跟随频率同比例宽范围地调节，从而使磁链得到合理地控制。
2.根据权利要求1所述的海上双馈风力发电系统宽压频范围控制系统，其特征在于：根据当前风力参数、当前转子转速，确定定子电压频率参考值、定子磁链参考值和定子有功功率参考值。
3.根据权利要求2所述的海上双馈风力发电系统宽压频范围控制系统，其特征在于：基于恒转差或限转子功率控制方法，确定定子电压频率参考值。
4.根据权利要求2所述的海上双馈风力发电系统宽压频范围控制系统，其特征在于：根据定子电压频率参考值和定子磁链参考值，确定定子电压参考值。
5.根据权利要求1所述的海上双馈风力发电系统宽压频范围控制系统，其特征在于：第一PI调节单元依次对定子电压频率、转子电流d轴分量进行PI调节，获得转子电压d轴分量参考值；依次对定子有功功率、转子电流q轴分量进行P I调节，获得转子电压q轴分量参考值。
6.根据权利要求1所述的海上双馈风力发电系统宽压频范围控制系统，其特征在于：第二PI调节单元依次对定子电压、直流电网侧换流器(VSC)交流侧电流d轴分量进行P I调节，获得直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压d轴分量参考值；依次对直流电网侧换流器(VSC)交流侧无功功率、电流q轴分量进行P I调节，获得直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压q轴分量参考值。
7.一种利用权利要求1所述海上双馈风力发电系统宽压频范围控制系统的控制方法，其特征在于,包括如下步骤：
步骤1：通过电流传感器、电压传感器获得双馈风力发电机定、转子电流和定子电压；通过转速传感器获得双馈风力发电机转子转速；
步骤2：根据当前风力参数及转子转速，确定当前定子电压频率参考值和定子磁链参考值；根据当前定子电压频率参考值和定子磁链参考值，获得当前定子电压参考值；
步骤3：根据当前定子电压频率参考值，经PI调节获得转子电压参考值；根据当前定子电压参考值，经PI调节获得直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压参考值；
步骤4：基于转子电压参考值，通过脉冲宽度调制输出PMW信号，对转子侧换流器(RSC)进行控制，实现定子电压频率调节；基于所述直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压参考值，通过脉冲宽度调制输出PMW信号，对直流电网侧换流器(VSC)进行控制，实现定子电压调节；对转子侧换流器(RSC)进行控制，实现定子电压频率调节，通过直流电网侧换流器(VSC)的控制，使得变压器低压侧的DFI G定子电压也同时跟随频率同比例宽范围地调节，从而使磁链得到合理地控制；
步骤3中，第一PI调节单元依次对定子电压频率、转子电流d轴分量进行PI调节，获得转子电压d轴分量参考值；依次对定子有功功率、转子电流q轴分量进行PI调节，获得转子电压q轴分量参考值；基于转子电压d轴分量参考值、转子电压q轴分量参考值获得转子电压参考值；
第二P I调节单元依次对定子电压、直流电网侧换流器(VSC)交流侧电流d轴分量进行PI调节，获得直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压d轴分量参考值；依次对直流电网侧换流器(VSC)交流侧无功功率、电流q轴分量进行P I调节，获得直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压q轴分量参考值；基于直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压d轴分量参考值和q轴分量参考值，获得直流电网侧换流器(VSC)交流侧电压参考值。
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