CN117200360B - 自同步电压源型双馈风电机组高低电压穿越控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了自同步电压源型双馈风电机组高低电压穿越控制方法及系统。涉及风电机组调压技术领域，包括根据双馈风机端电压幅值大小，确定自同步电压源双馈风机的对应时间常数；根据双馈风机自身励磁能力及风电机组并网准则，确定低高电压穿越期间的虚拟励磁特性及AVR控制环节中的下垂系数，并采用暂态磁链抑制策略对低高电压穿越期间的虚拟励磁特性进行改进；根据改进的低高电压穿越期间的虚拟励磁特性，确定低高电压穿越及稳态控制时自同步电压源双馈风机励磁特性曲线，实现故障期间风电机组能快速对外部电网对称电压跌落或对称电压骤升作出响应，对电网快速进行动态无功支撑；本公开实现了对称电压故障下对风机端电压的有效支撑。
Description
技术领域
本公开涉及风电机组调压技术领域，具体涉及自同步电压源型双馈风电机组高低电压穿越控制方法及系统。
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。
双馈风力发电机是风电领域的主力机型，因双馈风电机组定子侧与交流电网直接相连，其对电网电压的变化非常敏感，而UHVDC受端换流站换相失败会引起送端电网发生“先低后高”的暂态电压动态过程，在电网电压发生电压跌落/电压骤升过程中转子绕组中易出现过电流及直流母线电压出现过电压危险，威胁双馈风电机组变流器的安全，迫使风电机组退出运行。因此需致力于研究如何提高双馈风机的低高电压故障穿越控制能力，目前自同步电压源型双馈风机的故障穿越控制目前主要针对低电压穿越控制展开研究，而对高电压故障场景下自同步电压源型双馈风机故障穿越控制展开的研究相对较少。且已有针对低电压故障穿越的控制研究策略主要有虚拟电阻控制策略等，但采用虚拟电阻控制策略时转子电流自由分量与定子自由磁链之间的相位关系会受到虚拟电阻值与风机运行点的影响，控制效果大受影响。
发明内容
本公开为了解决上述问题，提出了自同步电压源型双馈风电机组高低电压穿越控制方法及系统，对称故障中，通过对自同步电压源型双馈风机的响应时间及励磁特性进行改进提升，实现其在低高电压穿越故障期间对外部电网电压的快速主动支撑或抑制；针对双馈风机特殊的电磁结构，减小时间常数并改进励磁特性，实现穿越控制时的自同步电压源型双馈风机的暂态抑制。
根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
自同步电压源型双馈风电机组高低电压穿越控制方法，包括：
根据双馈风机端电压幅值大小，确定自同步电压源双馈风机的对应时间常数；
根据双馈风机自身励磁能力及风电机组并网准则，确定低高电压穿越期间的虚拟励磁特性及AVR控制环节中的下垂系数，并采用暂态磁链抑制策略对低高电压穿越期间的虚拟励磁特性进行改进；
根据改进的低高电压穿越期间的虚拟励磁特性，确定低高电压穿越及稳态控制时自同步电压源双馈风机励磁特性曲线，实现故障期间风电机组能快速对外部电网对称电压跌落或对称电压骤升作出响应，对电网快速进行动态无功支撑。
根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
自同步电压源型双馈风电机组高低电压穿越控制系统，包括：
确定模块，用于根据双馈风机端电压幅值大小，确定自同步电压源双馈风机的对应时间常数；
分析模块，用于根据双馈风机自身励磁能力及风电机组并网准则，确定低高电压穿越期间的虚拟励磁特性及AVR控制环节中的下垂系数，并采用暂态磁链抑制策略对低高电压穿越期间的虚拟励磁特性进行改进；
控制模块，用于根据改进的低高电压穿越期间的虚拟励磁特性，确定低高电压穿越及稳态控制时自同步电压源双馈风机励磁特性曲线，实现故障期间风电机组能快速对外部电网对称电压跌落或对称电压骤升作出响应，对电网快速进行动态无功支撑。
根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，实现自同步电压源型双馈风电机组高低电压穿越控制方法。
根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
一种电子设备，包括：处理器、存储器以及计算机程序；其中，处理器与存储器连接，计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以使电子设备执行实现自同步电压源型双馈风电机组高低电压穿越控制方法。
与现有技术相比，本公开的有益效果为：
本公开通过调节自同步电压源型双馈风机故障期间AVR的响应速度并分别和其低电压穿越期间和高电压穿越期间期间的励磁特性，实现了良好的无功补偿效果，支撑电网电压；针对双馈风机独特的电磁特性，基于暂态磁链的动态特性引入一个与暂态磁链相关的暂态电流指令值，引入PIR控制器替换原有PI控制器，并增加限幅环节，实现了加快暂态期间磁链自由分量的衰减速度。
利用改进的低电压穿越励磁特性的表达式，通过低高电压穿越期间对自同步电压源双馈风机励磁特性的改进，可以实现故障期间风电机组快速对外部电网电压跌落/电压骤升作出响应，并对电网快速进行动态无功支撑，维持电网电压稳定；通过将电压骤升故障期间的AVR时间常数缩小，可以大大加快自同步电压源双馈风机的动态无功支撑速度。
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。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是本公开实施例一中的基于自同步电压源型双馈风电机组高低电压穿越协调控制方法的流程图；
图2是本公开实施例一中的双馈感应发电机的暂态磁链抑制策略控制环节流程图；
图3是本公开实施例一中的双馈感应发电机的自动电压调节控制环节框图；
图4是本公开实施例一中的双馈感应发电机的转子电流控制环节框图；
图5(a)是本公开实施例一中的低电压穿越期间自同步双馈风机励磁特性图；
图5(b)是本公开实施例一中的高电压穿越期间自同步双馈风机励磁特性图；
图6是本公开实施例一中的转子电流指令值限幅控制环节框图；
图7是本公开实施例一中的自同步双馈风机电流环控制环节框图；
图8是本公开实施例一中的自同步电压源双馈风机仿真示意图；
图9(a)是本公开实施例一中的低电压穿越时期定子电压波形图；
图9(b)是本公开实施例一中的低电压穿越时期定子电流波形图；
图9(c)是本公开实施例一中的低电压穿越时期转子d轴电流波形图；
图9(d)是本公开实施例一中的低电压穿越时期转子q轴电流波形图；
图10(a)是本公开实施例一中的高电压穿越时期定子电压波形图；
图10(b)是本公开实施例一中的高电压穿越时期定子电流波形图；
图10(c)是本公开实施例一中的高电压穿越时期转子d轴电流波形图；
图10(d)是本公开实施例一中的高电压穿越时期转子q轴电流波形图；
图11(a)是本公开实施例一中的自同步电压源双馈风机在对称故障状态下定子磁链波形图；
图11(b)是本公开实施例一中的自同步电压源双馈风机在对称故障状态下定子输出功率波形图；
图12是本公开实施例二中的基于虚拟同步控制的双馈风机功率平衡控制系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
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。
实施例1
本公开的一种实施例中提供了一种自同步电压源型双馈风电机组高低电压穿越控制方法，包括：
步骤一：根据双馈风机端电压幅值大小，确定自同步电压源双馈风机的对应时间常数；
步骤二：根据双馈风机自身励磁能力及风电机组并网准则，确定低高电压穿越期间的虚拟励磁特性及AVR控制环节中的下垂系数，并采用暂态磁链抑制策略对低高电压穿越期间的虚拟励磁特性进行改进；
步骤三：根据改进的低高电压穿越期间的虚拟励磁特性，确定低高电压穿越及稳态控制时自同步电压源双馈风机励磁特性曲线，实现故障期间风电机组能快速对外部电网对称电压跌落或对称电压骤升作出响应，对电网快速进行动态无功支撑。
作为一种实施例，本公开的自同步电压源型双馈风电机组高低电压穿越控制方法的具体实施方式为：
根据双馈风机端电压幅值大小，确定自同步电压源双馈风机的对应时间常数；
根据双馈风机自身励磁能力及风电机组并网准则，确定低高电压穿越期间的虚拟励磁特性及AVR控制环节中的下垂系数，并采用暂态磁链抑制策略对低高电压穿越期间的虚拟励磁特性进行改进；
根据改进的低高电压穿越期间的虚拟励磁特性，确定低高电压穿越及稳态控制时自同步电压源双馈风机励磁特性曲线，实现故障期间风电机组能快速对外部电网对称电压跌落或对称电压骤升作出响应，对电网快速进行动态无功支撑。
当双馈风机面临外部电网电压跌落故障时，根据风电机组并网准则要求，风电机组需要在其端电压幅值处于0.2pu-0.9pu时对外部电网进行无功支撑，以维持端电压的稳定，并且为了加快自同步电压源双馈风机的动态无功支撑，在其自同步电压源控制原有AVR控制的基础上对其响应时间常数进行切换，以快速响应电网故障维持端电压的稳定，其控制表达式为：
其中，τe为AVR控制的基础上对其响应时间常数。
通过将电压跌落故障期间的AVR时间常数缩小，可以大大加快自同步电压源双馈风机的动态无功支撑速度。此外，为了实现更好地对外无功支撑效果，根据双馈风机自身励磁能力及风电机组并网准则要求，对低电压穿越期间的虚拟励磁特性进行改进，其AVR控制环节中的下垂系数为：
其中，Ku为AVR控制环节中的下垂系数；Ku_nomal为稳态运行时双馈风机励磁特性曲线斜率；Ifmax为双馈风力励磁电流最大值；IfN为双馈风机端电压为额定电压时的励磁电流值。
依据上述改进低电压穿越励磁特性的表达式，低电压穿越及稳态控制时自同步电压源双馈风机励磁特性曲线图如图5(a)所示。
当双馈风机面临外部电网电压骤升故障时，根据风电机组并网准则要求，风电机组需要在其端电压幅值处于1.1p.u.-1.3p.u.时对外部电网进行无功支撑，缓解无功盈余情况，并且为了加快自同步电压源双馈风机的动态无功支撑，在其自同步电压源控制原有AVR控制的基础上对其响应时间常数进行切换，以快速响应电网故障维持端电压的稳定，其控制表达式为：
通过将电压骤升故障期间的AVR时间常数缩小，可以大大加快自同步电压源双馈风机的动态无功支撑速度。此外，为了实现更好地对外无功支撑效果，根据双馈风机自身励磁能力及风电机组并网准则要求，对高电压穿越期间的虚拟励磁特性进行改进，其AVR控制环节中的下垂系数为：
依据上述改进低电压穿越励磁特性的表达式，低电压穿越及稳态控制时自同步电压源双馈风机励磁特性曲线图如图5(a)所示。
通过低高电压穿越期间对自同步电压源双馈风机励磁特性的改进，可以实现故障期间风电机组快速对外部电网电压跌落/电压骤升作出响应，并对电网快速进行动态无功支撑，维持电网电压稳定。
进一步的，采用暂态磁链抑制策略对低高电压穿越期间的虚拟励磁特性进行改进；根据改进的低高电压穿越期间的虚拟励磁特性，确定低高电压穿越及稳态控制时自同步电压源双馈风机励磁特性曲线。
具体的，暂态磁链抑制策略为：
根据只含自由分量的双馈发电机的数学模型和定子磁链动态分量，确定定子磁通动态分量，分析磁链自由分量的衰减速度与转子电流自由分量和定子磁链自由分量的相位关系之间的联系，确定如果转子电流自由分量和定子磁链自由分量之间的相位关系是反相的，双馈风机的暂态过渡过程也会加快；
根据转子电流自由分量和定子磁链自由分量之间的相位关系是反相的，双馈风机的暂态过渡过程会加快，引入一个与定子磁链自由分量完全反相位的转子电流自由分量参考值；
根据电压跌落前后的稳态磁链和双馈风机的实际磁链，确定磁链自由分量；
根据磁链自由分量，确定用于加速磁通自由分量衰减的转子自由分量电流指令值；
引入PIR控制器替换原有PI控制器，并增加限幅环节，实现良好的暂态磁链加速衰减效果。
由式双馈风机的电压方程和磁链方程可得定子磁链动态表达式为：
其中，ψs表示定子磁链；us为定子电压；Rs为定子电阻；ir为转子电流；Lss、Lsr分别为定子所对应的漏感和互感所组成的电感参数矩阵。
若不考虑双馈风机磁路饱和及变流器饱和等非线性因素，将双馈风机及变流器看做一个线性系统，可以应用叠加定理对故障后的各分量分别展开分析并分别采用不同的控制方式。
当电网电压发生对称跌落或骤升故障时，双馈风机的物理模型可以利用叠加原理分为稳态部分和自由部分，这样双馈风机的稳态物理模型和包含自由分量的瞬态物理模型便可以独立进行分析。
所以将自由分量单独提取出，只分析含有自由分量的双馈风机瞬态模型，自然变量用下标n表示。
当电网发生对称电压跌落或骤升时，电压立即从一个稳态值变为另一个稳态值，而由于定子磁通是一个状态变量，它需要经过一个过渡过程才能从一个稳态达到另一个稳态，只含自由分量的双馈发电机的数学模型可以表示为：
其中，Usn为定子电压的自由分量；isn为定子电流的自由分量；ψsn为定子磁链自由分量。
结合双馈风机的磁链方程，定子磁通自由分量的动态表达式可以写为：
其中，Irn为转子电流自由分量。
从上式可以看出，如果转子电流自由分量和定子磁链自由分量之间的相位关系是同相的，则磁链自由分量的衰减速度会因转子电流自由分量的作用被减慢；而如果转子电流自由分量和定子磁链自由分量之间的相位关系是反相的，则磁链自由分量的衰减速度会因转子电流自由分量的作用被加快，双馈风机的暂态过渡过程也会加快。因此，转子绕组中由暂态反电动势引起的过电流的大小将减少，衰减速度也将加快。
基于上述思想，可以设计一种应用于虚拟同步控制双馈风机的灭磁控制策略，以加速电压跌落或骤升时磁通自由分量的衰减，这有助于双馈风机快速结束故障暂态过程，减弱转子绕组过电流和直流母线过电压。
通过以上分析可以得知，如果存在一个与磁链自由分量完全反相的转子电流自由分量，则可以大大加快磁链自由分量的衰减速度，但是，双馈风机虚拟同步控制的电流控制回路中没有转子电流自由分量参考值，即转子电流自由分量参考值为0，为此，可以引入一个与定子磁链自由分量完全反相位的转子电流自由分量参考值，达到加快磁通自由分量衰减速度的效果。
在稳定运行状态下，如果忽略定子绕组中的电阻分量，那么双馈风机的定子磁通完全由定子电压决定，电压跌落前后的定子磁链计算公式为：
其中，U是稳态运行时的定子电压，Udrop是发生电压跌落故障时的定子电压，t0是发生电压跌落故障的初始时刻；ωs为电枢反应磁场旋转角速度。
上述计算出的磁链分量是稳态磁链，即由定子电压产生的磁链强迫分量，而双馈风机的实际定子磁链可以由定子和转子电流或定子电压和电流计算，因此定子磁链的自由分量可以由实际定子磁链和定子磁链强迫分量相减得到，磁链自由分量公式可以表示为：
其中，ω为转子角速度。
因此，用于加速磁通自由分量衰减的转子自由分量电流参考值可以写成：
其中，Kn是一个恒定的正值。
将上述方程代入式定子磁通自由分量的动态表达式，即可得磁链自由分量的解，磁链自由分量的时域表达式可以写为：
其中，ψn0为磁链自由分量的初始值；τd为机定子磁链自由分量的衰减时间常数；Lm为为dq坐标系中的定、转子同轴等效绕组间的互感。
观察上式可以发现，通过引入与磁链自由分量完全反相位的转子电流自由分量指令值，双馈风机定子磁链自由分量的衰减时间常数明显减小，定子磁链自由分量的衰减速度明显加快。处于同步旋转坐标系中的自由分量是同步转速的变量，所以传统的矢量控制内部电流PI控制环不能使转子电流完全无差跟踪参考值，因为PI调节器只能实现对直流变量的无差控制，它不能为50Hz的交流量提供足够的振幅和相位增益，所以，本小结引入比例-积分-谐振(proportional-integral-resonance，PIR)控制器来实现对转子电流的无差控制，PIR控制器的表达式如下式所示：
其中，kp、ki和kr分别是转子侧变流器内部PIR电流调节器的比例系数、积分系数和谐振系数；ωc是截止频率；ω1是谐振频率。
为了防止发生过电流危险，对总的转子电流指令值添加限幅控制如图6所示。基于自同步控制的双馈风机转子电流环控制框图如图7所示。
通过引入暂态电流指令值，并且将转子电流控制环节中的PI控制器替换为PIR控制，本公开例所提暂态磁链衰减策略可以实现良好的暂态磁链加速衰减效果，同时可以使输出电磁功率更快的到达下一个新的稳态值。
算例分析
如图8所示的一个单机无穷大系统电磁暂态仿真模型，双馈风机单机容量5MW。双馈风机原动机及发电机的有关参数如表1和表2所示。
表1 15MW双馈感应发电机参数
表2 25MW自同步电压源控制参数
低高电压穿越的仿真算例分析
低电压穿越仿真测试：
根据本公开所述自同步电压源双馈风机低电压故障穿越控制策略中的快速动态主动支撑控制策略，在对称电压跌落故障状态下对所提控制策略进行测试。假设电网在t＝1s时发生故障，即电压在t＝1s前处于稳定运行状态，t＝1s时电网电压降至0.5pu。外界故障发生之后，自同步双馈风机根据前述设置的励磁特性对外进行快速无功补偿，支撑电网电压。定子电压、定子电流及转子各轴电流波形图如图9(a)、图9(b)、图9(c)、图9(d)所示。
观察仿真结果可得，低电压穿越期间自同步电压源双馈风机通过快速提高其励磁电流幅值，对电网进行无功补偿，有效支撑了风机端电压。
高电压穿越仿真测试：
根据自同步电压源双馈风机高电压故障穿越控制策略中的快速动态主动支撑控制策略，在对称电压故障状态下对其进行测试。假设电网电压在t＝1s时发生故障，即在t＝1s前处于稳定运行状态，t＝1s时电网电压骤升至1.3pu。外部电网电压发生骤升故障之后，自同步双馈风机根据前述设置的励磁特性对外部电网进行快速无功补偿。所建电磁暂态仿真模型中自同步电压源双馈风机的定子电压、定子电流及转子各轴电流波形图如图10(a)、图10(b)、图10(c)、图10(d)所示。
观察仿真结果可得，高电压穿越期间自同步电压源双馈风机通过快速减小其励磁电流，缓解外部无功盈余，有效降低了风机端电压。
暂态灭磁控制仿真算例分析
根据自同步电压源双馈风机故障穿越控制策略中的暂态灭磁控制策略，在对称电压故障状态下对其进行测试。假设电网电压在t＝1s时发生故障，即t＝1s时电网电压降至0.5pu。
根据仿真结果可得，本实施例所采用的磁链衰减控制策略通过引入转子电流自由分量指令值并且电流内环采用PIR控制器后有效加快了暂态过程中磁链自由分量的衰减速度，暂态过渡过程明显加快，双馈风机定子输出功率能够更快进入下一个稳态值。
本实施例针对基于自同步电压源的双馈风机，提出一种低高电压故障穿越控制策略。通过减小时间常数和调节虚拟励磁特性，引入一与磁链自由分量完全反相位的电流指令值，引入PIR控制器替换原有PI控制器，实现了自同步电压源的双馈风机在对称低高电压故障穿越控制。得到了以下结论：
(1)验证了通过减小时间常数快速提高励磁电流幅值的有效性，实现了对风机端电压的有效支撑。
(2)验证了通过引入一与磁链自由分量反相位的电流指令值，引入PIR控制器替换原有PI控制器，并增加限幅环节实现暂态灭磁的可行性。
实施例2
本公开的一种实施例提供了一种自同步电压源型双馈风电机组高低电压穿越控制系统，包括：
确定模块，用于根据双馈风机端电压幅值大小，确定自同步电压源双馈风机的对应时间常数；
分析模块，用于根据双馈风机自身励磁能力及风电机组并网准则，确定低高电压穿越期间的虚拟励磁特性及AVR控制环节中的下垂系数，并采用暂态磁链抑制策略对低高电压穿越期间的虚拟励磁特性进行改进；
控制模块，用于根据改进的低高电压穿越期间的虚拟励磁特性，确定低高电压穿越及稳态控制时自同步电压源双馈风机励磁特性曲线，实现故障期间风电机组能快速对外部电网对称电压跌落或对称电压骤升作出响应，对电网快速进行动态无功支撑。
实施例3
本公开的一种实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，实现所述的自同步电压源型双馈风电机组高低电压穿越控制方法。
实施例4
本公开的一种实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器以及计算机程序；其中，处理器与存储器连接，计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以使电子设备执行实现所述的自同步电压源型双馈风电机组高低电压穿越控制方法。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
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.自同步电压源型双馈风电机组高低电压穿越控制方法，其特征在于，包括：
根据双馈风机端电压幅值大小，确定自同步电压源双馈风机的对应时间常数；
根据双馈风机自身励磁能力及风电机组并网准则，确定低高电压穿越期间的虚拟励磁特性及AVR控制环节中的下垂系数，并采用暂态磁链抑制策略对低高电压穿越期间的虚拟励磁特性进行改进；
根据改进的低高电压穿越期间的虚拟励磁特性，确定低高电压穿越及稳态控制时自同步电压源双馈风机励磁特性曲线，实现故障期间风电机组能快速对外部电网对称电压跌落或对称电压骤升作出响应，对电网快速进行动态无功支撑；
采用暂态磁链抑制策略对低高电压穿越期间的虚拟励磁特性进行改进，具体包括：
根据只含自由分量的双馈发电机的数学模型和定子磁链动态分量，确定定子磁通动态分量，分析磁链自由分量的衰减速度与转子电流自由分量和定子磁链自由分量的相位关系之间的联系；
根据转子电流自由分量和定子磁链自由分量之间的相位关系是反相的，双馈风机的暂态过渡过程会加快，引入一个与定子磁链自由分量完全反相位的转子电流自由分量参考值；
根据电压跌落前后的稳态磁链和双馈风机的实际磁链，确定磁链自由分量；
根据磁链自由分量，确定用于加速磁通自由分量衰减的转子自由分量电流指令值；引入PIR控制器替换原有PI控制器，并增加限幅环节，实现良好的暂态磁链加速衰减效果。
2.如权利要求1所述的自同步电压源型双馈风电机组高低电压穿越控制方法，其特征在于，双馈风机的端电压幅值处于0.2p.u.-0.9p.u.时或1.1p.u.-1.3p.u.时缩小AVR时间常数。
3.如权利要求1所述的自同步电压源型双馈风电机组高低电压穿越控制方法，其特征在于，当双馈风机面临外部电网电压跌落故障时，自同步电压源控制原有AVR控制的基础上对其响应时间常数进行切换，快速响应电网故障维持端电压的稳定，其控制表达式为：
其中，τe为AVR控制的基础上对其响应时间常数。
4.如权利要求1所述的自同步电压源型双馈风电机组高低电压穿越控制方法，其特征在于，根据双馈风机自身励磁能力及风电机组并网准则要求，对低电压穿越期间的虚拟励磁特性进行改进，其AVR控制环节中的下垂系数为：
其中，Ku为AVR控制环节中的下垂系数；Ku_nomal为稳态运行时双馈风机励磁特性曲线斜率；Ifmax为双馈风力励磁电流最大值；IfN为双馈风机端电压为额定电压时的励磁电流值。
5.如权利要求1所述的自同步电压源型双馈风电机组高低电压穿越控制方法，其特征在于，磁链自由分量衰减速度与转子电流自由分量和定子磁链自由分量的相位关系之间的联系具体为：
如果转子电流自由分量和定子磁链自由分量之间的相位关系是同相的，则磁链自由分量的衰减速度会因转子电流自由分量的作用被减慢；
如果转子电流自由分量和定子磁链自由分量之间的相位关系是反相的，则磁链自由分量的衰减速度会因转子电流自由分量的作用被加快。
6.如权利要求5所述的自同步电压源型双馈风电机组高低电压穿越控制方法，其特征在于，双馈风机的实际定子磁链由定子和转子电流或定子电压和电流计算，定子磁链的自由分量由实际定子磁链和定子磁链强迫分量相减。
7.自同步电压源型双馈风电机组高低电压穿越控制系统，其特征在于，包括：
确定模块，用于根据双馈风机端电压幅值大小，确定自同步电压源双馈风机的对应时间常数；
分析模块，用于根据双馈风机自身励磁能力及风电机组并网准则，确定低高电压穿越期间的虚拟励磁特性及AVR控制环节中的下垂系数，并采用暂态磁链抑制策略对低高电压穿越期间的虚拟励磁特性进行改进；
控制模块，用于根据改进的低高电压穿越期间的虚拟励磁特性，确定低高电压穿越及稳态控制时自同步电压源双馈风机励磁特性曲线，实现故障期间风电机组能快速对外部电网对称电压跌落或对称电压骤升作出响应，对电网快速进行动态无功支撑；
采用暂态磁链抑制策略对低高电压穿越期间的虚拟励磁特性进行改进，具体包括：
根据只含自由分量的双馈发电机的数学模型和定子磁链动态分量，确定定子磁通动态分量，分析磁链自由分量的衰减速度与转子电流自由分量和定子磁链自由分量的相位关系之间的联系；
根据转子电流自由分量和定子磁链自由分量之间的相位关系是反相的，双馈风机的暂态过渡过程会加快，引入一个与定子磁链自由分量完全反相位的转子电流自由分量参考值；
根据电压跌落前后的稳态磁链和双馈风机的实际磁链，确定磁链自由分量；
根据磁链自由分量，确定用于加速磁通自由分量衰减的转子自由分量电流指令值；引入PIR控制器替换原有PI控制器，并增加限幅环节，实现良好的暂态磁链加速衰减效果。
8.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，实现如权利要求1-6任一项所述的自同步电压源型双馈风电机组高低电压穿越控制方法。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器以及计算机程序；其中，处理器与存储器连接，计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以使电子设备执行实现如权利要求1-6任一项所述的自同步电压源型双馈风电机组高低电压穿越控制方法。
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