專利名稱：一種變速恒頻雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組空載并網(wǎng)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是變速恒頻雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制方法，特別是一 種變速恒頻雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組空載并網(wǎng)控制方法。
(二)
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的變速恒頻雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組空載并網(wǎng)控制方法包括不 包含反饋的開環(huán)控制方法和包含d軸電流反饋的閉環(huán)控制方法。
圖2和圖3是現(xiàn)有技術(shù)空載并網(wǎng)控制方法示意圖。
如圖2所示，首先檢測電網(wǎng)(1)電壓和雙饋電機(jī)(7)的轉(zhuǎn)速，通過控 制器(10)中的控制算法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，得到雙饋電機(jī)(7)轉(zhuǎn)子繞組三 相勵(lì)磁電壓參考值，最終由雙P麗變流器(6)輸出轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電壓。
如圖3所示，首先檢測電網(wǎng)(1)電壓和同步速，通過計(jì)算d軸參考電 流(11)的控制算法得到d軸勵(lì)磁電流的參考值，該參考值輸入加法器(4); 同時(shí)檢測雙饋電機(jī)(7)的轉(zhuǎn)子d軸勵(lì)磁電流，將其取反后輸入到加法器(4)。 加法器(4)輸出到控制器(12)，控制器(12)輸出雙饋電機(jī)(7)轉(zhuǎn)子繞 組三相勵(lì)磁電壓參考值，最終由雙P麗變流器(6)輸出轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電壓。
上述現(xiàn)有空載并網(wǎng)控制方法存在的缺陷是無法抑制雙饋異步電機(jī)參數(shù) 擾動對并網(wǎng)的影響，整個(gè)系統(tǒng)的魯棒性不強(qiáng)，并網(wǎng)時(shí)間較長，并網(wǎng)成功率不 高。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種變速恒頻雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組空載并網(wǎng) 控制方法，它可以克服上述技術(shù)的不足，是一種能夠抑制雙饋異步電機(jī)參數(shù) 擾動影響并網(wǎng)的并網(wǎng)控制方法，且有效地縮短并網(wǎng)時(shí)間，提高并網(wǎng)成功率。
本發(fā)明的技術(shù)方案 一種變速恒頻雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組空載并網(wǎng)控制 方法，其特征在于該方法包含了雙饋異步電機(jī)定子電壓負(fù)反饋和轉(zhuǎn)子電流負(fù) 反饋的雙閉環(huán)控制方法，具體步驟為
(1)定子電壓負(fù)反饋，其特征在于它是由以下步驟構(gòu)成
①檢測并計(jì)算雙饋電機(jī)定子繞組相電壓的幅值，得到該幅值與所檢測的 電網(wǎng)并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)相電壓幅值的比值；② 將該比值與并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)三相電壓空間矢量幅值的乘積作為電壓負(fù)反饋 環(huán)的反饋量，并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)三相電壓空間矢量幅值作為電壓負(fù)反饋環(huán)的給定量；
③ 將反饋量的值取反，然后通過加法器和給定量相連接，加法器的輸出 端連接電壓控制器的輸入端，構(gòu)成定子電壓負(fù)反饋環(huán)；
(2)轉(zhuǎn)子電流負(fù)反饋，其特征在于它是由以下步驟構(gòu)成
① 檢測雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組三相勵(lì)磁電流，通過克拉克坐標(biāo)變換和2S/2r 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換得到該勵(lì)磁電流在同步旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系下的d軸電流分量和q 軸電流分量；
② 將步驟①中得到的兩個(gè)分量分別作為d軸電流負(fù)反饋環(huán)和q軸電流負(fù) 反饋環(huán)的反饋量；
③ 將步驟(1)電壓負(fù)反饋環(huán)中電壓控制器的輸出作為d軸電流負(fù)反饋 環(huán)的給定量，指定0作為q軸電流負(fù)反饋環(huán)的給定量；
④ 將d軸和q軸電流負(fù)反饋環(huán)的反饋量取反，然后分別通過加法器分別 與d軸電流負(fù)反饋環(huán)的給定量和q軸電流負(fù)反饋環(huán)的給定量相連接；
⑤ 將d軸和q軸電流負(fù)反饋環(huán)的兩個(gè)加法器的輸出端分別連接到d軸電 流控制器和q軸電流控制器的輸入端，d軸電流控制器和q軸電流控制器的 輸出端均連接到雙P麗變流器的輸入端；
⑥ 雙PWM變流器的輸出端連接到雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組，構(gòu)成d軸轉(zhuǎn)子電 流負(fù)反饋環(huán)和q軸電流負(fù)反饋環(huán)。
本發(fā)明的有益效果是①有效地抑制雙饋異步電機(jī)參數(shù)擾動對并網(wǎng)的影 響；②明顯地縮短了并網(wǎng)時(shí)間；③大大提高了并網(wǎng)成功率。

圖1為本發(fā)明所涉一種變速恒頻雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組空載并網(wǎng)控制方 法的控制示意圖2為本發(fā)明所涉一種變速恒頻雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組空載并網(wǎng)控制方 法的現(xiàn)有技術(shù)開環(huán)空載并網(wǎng)控制示意圖3為本發(fā)明所涉一種變速恒頻雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組空載并網(wǎng)控制方 法的現(xiàn)有技術(shù)含d軸電流負(fù)反饋的空載并網(wǎng)控制示意其中l(wèi)為電網(wǎng)；2為加法器；3為電壓控制器；4為加法器；5為d軸 電流控制器；6為雙P麗變流器；7為雙饋電機(jī)；8為q軸電流控制器；9 為加法器；IO為控制器；ll為計(jì)算d軸參考電流；12為控制器。
具體實(shí)施例方式
一種變速恒頻雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組空載并網(wǎng)控制方法，其特征在于該 方法包含了雙饋異步電機(jī)定子電壓負(fù)反饋和轉(zhuǎn)子電流負(fù)反饋的雙閉環(huán)控制 方法，具體步驟為
(1)'定子電壓負(fù)反饋，其特征在于它是由以下步驟構(gòu)成
① 檢測并計(jì)算雙饋電機(jī)(7)定子繞組相電壓的幅值，得到該幅值與所 檢測的電網(wǎng)(1)并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)相電壓幅值的比值；
② 將該比值與電網(wǎng)(1)并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)三相電壓空間矢量幅值的乘積作為電 壓負(fù)反饋環(huán)的反饋量，電網(wǎng)(1)并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)三相電壓空間矢量幅值作為電壓 負(fù)反饋環(huán)的給定量；
③ 將反饋量的值取反，然后通過加法器(2)和給定量相連接，加法器 (2)的輸出端連接電壓控制器(3)的輸入端，構(gòu)成定子電壓負(fù)反饋環(huán)；
(2) 轉(zhuǎn)子電流負(fù)反饋，其特征在于它是由以下步驟構(gòu)成
① 檢測雙饋電機(jī)(7)轉(zhuǎn)子繞組三相勵(lì)磁電流，通過克拉克坐標(biāo)變換和 2S/2r旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換得到該勵(lì)磁電流在同步旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系下的d軸電流分
量和q軸電流分量；
② 將步驟①中得到的兩個(gè)分量分別作為d軸電流負(fù)反饋環(huán)和q軸電流負(fù)
反饋環(huán)的反饋量；
③ 將步驟(1)電壓負(fù)反饋環(huán)中電壓控制器(3)的輸出作為d軸電流負(fù) 反饋環(huán)的給定量，指定O作為q軸電流負(fù)反饋環(huán)的給定量；
④ 將d軸和q軸電流負(fù)反饋環(huán)的反饋量取反，然后分別通過加法器(4) 和(9)分別與d軸電流負(fù)反饋環(huán)的給定量和q軸電流負(fù)反饋環(huán)的給定量相 連接；
⑤ 將d軸和q軸電流負(fù)反饋環(huán)的兩個(gè)加法器(4)和(9)的輸出端分別 連接到d軸電流控制器(5)和q軸電流控制器(8)的輸入端，d軸電流控 制器(5)和q軸電流控制器(8)的輸出端均連接到雙P麗變流器(6)的 輸入端；
⑥ 雙P麗變流器(6)的輸出端連接到雙饋電機(jī)(7)的轉(zhuǎn)子繞組，構(gòu)成 d軸轉(zhuǎn)子電流負(fù)反饋環(huán)和Q軸電流負(fù)反饋環(huán)。
權(quán)利要求
1、一種變速恒頻雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組空載并網(wǎng)控制方法，其特征在于該方法包含了雙饋異步電機(jī)定子電壓負(fù)反饋和轉(zhuǎn)子電流負(fù)反饋的雙閉環(huán)控制方法，具體步驟為(1)定子電壓負(fù)反饋，其特征在于它是由以下步驟構(gòu)成①檢測并計(jì)算雙饋電機(jī)定子繞組相電壓的幅值，得到該幅值與所檢測的電網(wǎng)并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)相電壓幅值的比值；②將該比值與并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)三相電壓空間矢量幅值的乘積作為電壓負(fù)反饋環(huán)的反饋量，并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)三相電壓空間矢量幅值作為電壓負(fù)反饋環(huán)的給定量；③將反饋量的值取反，然后通過加法器和給定量相連接，加法器的輸出端連接電壓控制器的輸入端，構(gòu)成定子電壓負(fù)反饋環(huán)；(2)轉(zhuǎn)子電流負(fù)反饋，其特征在于它是由以下步驟構(gòu)成①檢測雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組三相勵(lì)磁電流，通過克拉克坐標(biāo)變換和2S/2r旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換得到該勵(lì)磁電流在同步旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系下的d軸電流分量和q軸電流分量；②將步驟①中得到的兩個(gè)分量分別作為d軸電流負(fù)反饋環(huán)和q軸電流負(fù)反饋環(huán)的反饋量；③將步驟(1)電壓負(fù)反饋環(huán)中電壓控制器的輸出作為d軸電流負(fù)反饋環(huán)的給定量，指定0作為q軸電流負(fù)反饋環(huán)的給定量；④將d軸和q軸電流負(fù)反饋環(huán)的反饋量取反，然后分別通過加法器分別與d軸電流負(fù)反饋環(huán)的給定量和q軸電流負(fù)反饋環(huán)的給定量相連接；⑤將d軸和q軸電流負(fù)反饋環(huán)的兩個(gè)加法器的輸出端分別連接到d軸電流控制器和q軸電流控制器的輸入端，d軸電流控制器和q軸電流控制器的輸出端均連接到雙PWM變流器的輸入端；⑥雙PWM變流器的輸出端連接到雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組，構(gòu)成d軸轉(zhuǎn)子電流負(fù)反饋環(huán)和q軸電流負(fù)反饋環(huán)。
全文摘要
一種變速恒頻雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組空載并網(wǎng)控制方法，其特征在于該方法包含了雙饋異步電機(jī)定子電壓負(fù)反饋和轉(zhuǎn)子電流負(fù)反饋的雙閉環(huán)控制方法，其優(yōu)越性在于①有效地抑制雙饋異步電機(jī)參數(shù)擾動對并網(wǎng)的影響；②明顯地縮短了并網(wǎng)時(shí)間；③大大提高了并網(wǎng)成功率。
文檔編號H02P9/44GK101499665SQ20081015279
公開日2009年8月5日 申請日期2008年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月3日
發(fā)明者周永兵, 周雪松, 尹向前, 張書瑞, 許立瑾, 馬幼捷 申請人:天津理工大學(xué)