專利名稱：電網(wǎng)電壓瞬降時雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)低電壓穿越控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)電壓瞬降時抑制雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子過電流的系統(tǒng)
和方法，屬于雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)低電壓穿越控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著雙饋風(fēng)力發(fā)電單機(jī)容量的不斷提高，電網(wǎng)故障時風(fēng)機(jī)的各種運(yùn)行狀態(tài)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響受到普遍關(guān)注和廣泛研究。各國電力公司紛紛提出了雙饋風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)的技術(shù)要求，包括低電壓穿越(Low Voltage Ride Though,LVRT)、無功控制、有功功率變化率控制和頻率控制等，其中LVRT被認(rèn)為是雙饋風(fēng)力發(fā)電設(shè)計制造技術(shù)上的最大挑戰(zhàn)，直接關(guān)系到風(fēng)力發(fā)電的推廣應(yīng)用。 低電壓穿越是指在風(fēng)機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落時，風(fēng)機(jī)能夠保持不脫網(wǎng)運(yùn)行，甚至向電網(wǎng)提供一定的無功功率，支持電網(wǎng)恢復(fù)，直到電網(wǎng)恢復(fù)正常，從而"穿越"這個低電壓時間(區(qū)域)。電網(wǎng)電壓跌落會給電機(jī)帶來一系列暫態(tài)過程，如出現(xiàn)定、轉(zhuǎn)子的過壓、過流或轉(zhuǎn)速上升等，若仍采取傳統(tǒng)的解列保護(hù)或增加Crowbar硬件保護(hù)電路，會增加整個系統(tǒng)的恢復(fù)難度，甚至加劇故障，最終導(dǎo)致系統(tǒng)其它機(jī)組全部解列，因此必須采取有效的LVRT措施來維護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電網(wǎng)電壓瞬降時雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)低電壓穿越的
控制方法。該控制方法無需增加硬件保護(hù)電路，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，在電網(wǎng)發(fā)生三相
對稱短路、單相對地短路及兩相對地短路，相間短路等故障時，均可有效抑制定、轉(zhuǎn)子過電
流，保護(hù)發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)子勵磁變流器的安全運(yùn)行，在電網(wǎng)電壓恢復(fù)時，使發(fā)電機(jī)快速投入正常
運(yùn)行，減小電網(wǎng)電壓恢復(fù)時對變流器的沖擊。 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案 —種電網(wǎng)電壓瞬降時雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)低電壓穿越控制系統(tǒng)，包括雙饋感應(yīng)風(fēng)
力發(fā)電機(jī)和轉(zhuǎn)子勵磁變換器，轉(zhuǎn)子勵磁變換器由網(wǎng)側(cè)變換器和轉(zhuǎn)子側(cè)變換器兩部分構(gòu)成，
其特征在于雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)三相定子輸出端與電網(wǎng)的公用連接點(diǎn)Pcc上安裝電壓霍
爾傳感器，雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組出線端安裝電流霍爾傳感器，由一個數(shù)字信號處
理器連接所述的轉(zhuǎn)子勵磁變換器、電壓霍爾傳感器和電流霍爾傳感器，所述的數(shù)字信號處
理器根據(jù)電壓霍爾傳感器采集的電壓信號進(jìn)行電網(wǎng)電壓瞬降判斷，并利用電流霍爾傳感器
采集的電流信號作為轉(zhuǎn)子電流反饋值產(chǎn)生調(diào)制電壓信號控制轉(zhuǎn)子側(cè)變換器。 上述的電網(wǎng)電壓瞬降時雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)低電壓穿越控制硬件裝置中，所述的
數(shù)字信號處理器采用TI公司的DSP2407或DSP2812。轉(zhuǎn)子側(cè)變換器由IGBT功率管構(gòu)成三
相橋式電路實(shí)現(xiàn)，電壓傳感器采用LEM的電壓霍爾傳感器，電流傳感器采用LEM的電流霍爾
傳感器。
—種電網(wǎng)電壓瞬降時雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)低電壓穿越控制方法，采用上述步驟進(jìn)行檢測及控制，其特征在于上述的數(shù)字信號處理器通過A/D轉(zhuǎn)換芯片在每個采樣周期采樣P^點(diǎn)電壓，并判斷電壓是否瞬降。若電壓瞬降，則數(shù)字信號處理器對電流霍爾傳感器采集的轉(zhuǎn)子電流信號進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，并將雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出的轉(zhuǎn)子電流旋轉(zhuǎn)分量以及電網(wǎng)不對稱故障時負(fù)序分量濾出，將轉(zhuǎn)子電流旋轉(zhuǎn)分量以及負(fù)序分量反向加入轉(zhuǎn)子電流給定值，作為新的轉(zhuǎn)子電流給定，再由數(shù)字信號處理器生成調(diào)制電壓信號控制轉(zhuǎn)子側(cè)變換器。上述由數(shù)字信號處理器生成調(diào)制電壓信號控制轉(zhuǎn)子側(cè)變換器步驟如下
①利用上述電壓霍爾傳感器檢測電網(wǎng)電壓，當(dāng)檢測到電網(wǎng)電壓瞬降時，執(zhí)行如下步驟； ②對三相轉(zhuǎn)子電流進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，得到同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下轉(zhuǎn)子電流的d軸水平分量irf和q軸垂直分量、；③將上述②中、和、經(jīng)低通濾波，得到轉(zhuǎn)子電流勵磁分量" 、 U同步旋轉(zhuǎn)
坐標(biāo)系下為直流)。 ④用上述②中的ird、、分別減去上述③中的irdDC、i一C，得到轉(zhuǎn)子電流旋轉(zhuǎn)分量以及電網(wǎng)不對稱故障時轉(zhuǎn)子電流負(fù)序分量的和irfv、 "qV，即 <formula>formula see original document page 4</formula> <formula>formula see original document page 4</formula> ⑤將轉(zhuǎn)子電流給定值ir/、i^減去上述④中求得"dv、"qv后，作為新的轉(zhuǎn)子電流
<formula>formula see original document page 4</formula>
將、、'分別與轉(zhuǎn)子電流ird、、相減后，經(jīng)PI調(diào)節(jié)得到轉(zhuǎn)子側(cè)變換器調(diào)制電壓信號。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明是一種以數(shù)字信號處理器(DSP)為核心的對轉(zhuǎn)子側(cè)變換器進(jìn)行控制的低電壓穿越方
法，它不改變原有轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的硬件結(jié)構(gòu)，而根據(jù)電網(wǎng)電壓瞬降時雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流的特點(diǎn)，利用數(shù)字信號處理器處理速度快的特點(diǎn)，在軟件上對轉(zhuǎn)子電流進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，得到同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的轉(zhuǎn)子電流，并對其進(jìn)行低通濾波，將轉(zhuǎn)子電流旋轉(zhuǎn)分量以及電網(wǎng)不對稱故障時轉(zhuǎn)子電流負(fù)序分量濾出，將轉(zhuǎn)子電流旋轉(zhuǎn)分量以及負(fù)序分量反向加入轉(zhuǎn)子電流給定值，作為新的轉(zhuǎn)子電流給定，再由數(shù)字信號處理器生成調(diào)制電壓控制轉(zhuǎn)子側(cè)變換器。這種控制方法簡單實(shí)用，易于數(shù)字信號處理器的編程實(shí)現(xiàn)。


圖1是本發(fā)明電網(wǎng)電壓瞬降時雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)低電壓穿越控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖2是電網(wǎng)對稱故障發(fā)電機(jī)端電壓降落到40%時，采用傳統(tǒng)控制方式的定子電流實(shí)驗(yàn)波形； 圖3是電網(wǎng)對稱故障發(fā)電機(jī)端電壓降落到40%時，采用LVRT控制方式的定子電流實(shí)驗(yàn)波形； 圖4是發(fā)電網(wǎng)對稱故障電機(jī)端電壓降落到40%時，采用傳統(tǒng)控制方式的轉(zhuǎn)子電流實(shí)驗(yàn)波形； 圖5是電網(wǎng)對稱故障發(fā)電機(jī)端電壓降落到40%時，采用LVRT控制方式的轉(zhuǎn)子電流實(shí)驗(yàn)波形； 圖6是電網(wǎng)對稱故障發(fā)電機(jī)端電壓降落到20%時，采用傳統(tǒng)控制方式的定子電流實(shí)驗(yàn)波形； 圖7是電網(wǎng)對稱故障發(fā)電機(jī)端電壓降落到20%時，采用LVRT控制方式的定子電流實(shí)驗(yàn)波形； 圖8是電網(wǎng)對稱故障發(fā)電機(jī)端電壓降落到20%時，采用傳統(tǒng)控制方式的轉(zhuǎn)子電流實(shí)驗(yàn)波形； 圖9是電網(wǎng)對稱故障發(fā)電機(jī)端電壓降落到20%時，采用LVRT控制方式的轉(zhuǎn)子電流實(shí)驗(yàn)波形； 圖10是電網(wǎng)兩相對地短路故障發(fā)電機(jī)端電壓降落到50%時，采用傳統(tǒng)控制方式的定子電流實(shí)驗(yàn)波形； 圖11是電網(wǎng)兩相對地短路故障發(fā)電機(jī)端電壓降落到50%時，采用LVRT控制方式的定子電流實(shí)驗(yàn)波形； 圖12是電網(wǎng)兩相對地短路故障發(fā)電機(jī)端電壓降落到50%時，采用傳統(tǒng)控制方式的轉(zhuǎn)子電流實(shí)驗(yàn)波形； 圖13是電網(wǎng)兩相對地短路故障發(fā)電機(jī)端電壓降落到50%時，采用LVRT控制方式的轉(zhuǎn)子電流實(shí)驗(yàn)波形。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳述。參見圖1，本電網(wǎng)電壓瞬降時雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)低電壓穿越控制系統(tǒng)，包括雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)1和轉(zhuǎn)子勵磁變換器2，轉(zhuǎn)子勵磁變換器1由轉(zhuǎn)子側(cè)變換器3和網(wǎng)側(cè)變換器4兩部分構(gòu)成，雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)1三相定子輸出端與電網(wǎng)的公用連接點(diǎn)Prc上安裝電壓霍爾傳感器5，雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)1轉(zhuǎn)子繞組出線端安裝電流霍爾傳感器6，由一個數(shù)字信號處理器7連接所述的轉(zhuǎn)子勵磁變換器2、電壓霍爾傳感器5和電流霍爾傳感器6，所述的數(shù)字信號處理器7根據(jù)電壓霍爾傳感器5采集的電壓信號進(jìn)行電網(wǎng)電壓瞬降判斷，并利用電流霍爾傳感器6采集的電流信號作為轉(zhuǎn)子電流反饋值經(jīng)計算得到調(diào)制電壓信號控制轉(zhuǎn)子側(cè)變換器3。所述的數(shù)字信號處理器7采用TI公司的DSP2407或DSP2812，它通過調(diào)制算法模塊輸出調(diào)制信號。轉(zhuǎn)子側(cè)變換器3由IGBT功率管構(gòu)成三相橋式電路實(shí)現(xiàn)。 本電網(wǎng)電壓瞬降時雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)低電壓穿越控制方法采用上述系統(tǒng)進(jìn)行
檢測及控制，數(shù)字信號處理器7根據(jù)電壓霍爾傳感器5采集的電壓信號進(jìn)行電網(wǎng)電壓瞬降
判斷，若判斷出電壓瞬降，數(shù)字信號處理器7對電流霍爾傳感器6采集的電流信號進(jìn)行同步
旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，之后將電網(wǎng)電壓瞬降時雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出的轉(zhuǎn)子電流旋轉(zhuǎn)分量
以及電網(wǎng)不對稱故障時轉(zhuǎn)子電流負(fù)序分量濾出，將轉(zhuǎn)子電流旋轉(zhuǎn)分量以及負(fù)序分量反向加
入轉(zhuǎn)子電流給定值后，作為新的轉(zhuǎn)子電流給定，由數(shù)字信號處理器7計算生成調(diào)制電壓信
號控制轉(zhuǎn)子側(cè)變換器3。上述轉(zhuǎn)子側(cè)變換器調(diào)制電壓信號的產(chǎn)生步驟如下 ①利用上述電壓霍爾傳感器5檢測電網(wǎng)電壓，當(dāng)檢測到電網(wǎng)電壓瞬降時，執(zhí)行如
下步驟； ②對三相轉(zhuǎn)子電流進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，得到同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下轉(zhuǎn)子電流的d軸水平分量ird和q軸垂直分量、；③將上述②中ird和、經(jīng)低通濾波，得到轉(zhuǎn)子電流勵磁分量irdDC、 (同步旋轉(zhuǎn)
坐標(biāo)系下為直流)。 ④用上述②中的ird、、分別減去上述③中的irdDC、i一C，得到轉(zhuǎn)子電流旋轉(zhuǎn)分量以及電網(wǎng)不對稱故障時負(fù)序分量的和irdv、 "qV，即 i由—ird_irdDC irqur — irq-irqDc ⑤將轉(zhuǎn)子電流給定值ir/、i^減去上述④中求得"dv、"qv后，作為新的轉(zhuǎn)子電流
么厶中i z i z
一P At^丄rd 、丄rq 0 將、 分別與轉(zhuǎn)子電流ird、、相減后，經(jīng)PI調(diào)節(jié)得到轉(zhuǎn)子側(cè)變流器調(diào)
制電壓信號。
電網(wǎng)電壓瞬降時雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)低電壓穿越控制方法原理簡述如下
(1)電網(wǎng)故障發(fā)生時，假設(shè)轉(zhuǎn)子開路 根據(jù)磁鏈?zhǔn)睾阍瓌t，磁鏈不能突變，如果外來?xiàng)l件迫使線圈的磁鏈發(fā)生突變時，線圈中就要感應(yīng)出一個自由電流，該自由電流將產(chǎn)生一個反作用磁場以保持其磁鏈不發(fā)生突變。在電網(wǎng)三相對稱故障發(fā)生瞬間，雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)定子磁鏈可分解為以同步速度旋轉(zhuǎn)的定子磁鏈分量，其大小由當(dāng)前定子電壓值確定；由定子電壓突降所引起的定子磁鏈直流分量，此直流分量在空間保持靜止，并以一定的時間速率衰減。電網(wǎng)發(fā)生不對稱故障時，除上述兩個分量外，還存在以同步速度反向旋轉(zhuǎn)的定子磁鏈負(fù)序分量。以上三個分量中，定子磁鏈直流分量，以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速切割轉(zhuǎn)子繞組，在電機(jī)轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速成正比的旋轉(zhuǎn)電動勢，該旋轉(zhuǎn)電動勢是引起轉(zhuǎn)子過電壓、過電流的主要原因。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生不對稱故障時，定子磁鏈負(fù)序分量以同步速度與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之和切割轉(zhuǎn)子繞組，在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢。
(2)電網(wǎng)故障發(fā)生時，轉(zhuǎn)子連接變流器 雙感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子側(cè)變流器提供勵磁電流，當(dāng)電網(wǎng)三相對稱故障發(fā)生時，轉(zhuǎn)子電流由兩個分量組成轉(zhuǎn)子電流勵磁分量、由定子磁鏈直流分量引起的轉(zhuǎn)子電流旋轉(zhuǎn)分量。電網(wǎng)不對稱故障時，除上述兩個分量外，轉(zhuǎn)子電流還增加了 一個負(fù)序分量。上述這些分量共同作用的結(jié)果，造成電網(wǎng)故障時轉(zhuǎn)子產(chǎn)生過電流現(xiàn)象。
(3)電網(wǎng)故障切除時 電網(wǎng)故障消失，即電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常值的過程通常稱電網(wǎng)故障切除，它是故障發(fā)生的逆過程。電網(wǎng)電壓由故障恢復(fù)到正常值的過程中，發(fā)電機(jī)定子電壓同樣會出現(xiàn)突變，根據(jù)以上分析，發(fā)電機(jī)定子中將產(chǎn)生定子磁鏈直流分量，使轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢突增。若轉(zhuǎn)子與變流器相連，則轉(zhuǎn)子同樣會出現(xiàn)過電流。(4)雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)低電壓穿越控制方法 上已述及，雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在電網(wǎng)三相對稱故障時，轉(zhuǎn)子電流由兩個分量組成，當(dāng)電網(wǎng)不對稱故障時，還增加了一個負(fù)序分量。本說明書從抑制轉(zhuǎn)子電流中旋轉(zhuǎn)分量以及負(fù)序分量的角度出發(fā)，提出一種轉(zhuǎn)子側(cè)變流器低電壓穿越的控制方法。 設(shè)雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子三相電流為ira、 irt、 ire，對其進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換得到同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下轉(zhuǎn)子電流的d、q軸分量ird、ir,，經(jīng)坐標(biāo)變換后，轉(zhuǎn)子電流中的勵磁分量為直流量，而轉(zhuǎn)子電流旋轉(zhuǎn)分量以及電網(wǎng)不對稱故障時負(fù)序分量為交流量。將ird、ir。經(jīng)低通濾波后，得到轉(zhuǎn)子電流勵磁分量(直流量)ird。e、 i一e，用"d、 "q分別減去" 、 i一e得到轉(zhuǎn)
子電流旋轉(zhuǎn)分量以及負(fù)序分量的和irdV、 "。V，即<formula>formula see original document page 7</formula>
<formula>formula see original document page 7</formula> 為抵消定子磁鏈直流分量(以及電網(wǎng)不對稱故障時負(fù)序分量)對轉(zhuǎn)子的作用，將轉(zhuǎn)子電流給定"/、 "q*減去上述"dv、 "qv，作為本方法中新的轉(zhuǎn)子電流給定，即
<formula>formula see original document page 7</formula> <formula>formula see original document page 7</formula> 將、 分別與轉(zhuǎn)子電流irf、、相減后，經(jīng)PI調(diào)節(jié)得到轉(zhuǎn)子側(cè)變流器調(diào)制
電壓信號。 圖2-圖9為電網(wǎng)對稱故障時，轉(zhuǎn)子側(cè)變流器分別采用傳統(tǒng)控制方法和LVRT控制方法的定、轉(zhuǎn)子電流的實(shí)驗(yàn)波形。圖2-圖5為電網(wǎng)對稱故障發(fā)電機(jī)端電壓降落到40%時的定、轉(zhuǎn)子電流，圖2和圖3分別是采用傳統(tǒng)控制方式和LVRT控制方式是的定子電流實(shí)驗(yàn)波形，后者由于對定子磁鏈直流分量進(jìn)行了抵消，因此定子電流直流偏置明顯減??；圖4和圖5分別為采用傳統(tǒng)控制方式和LVRT控制方式的轉(zhuǎn)子電流實(shí)驗(yàn)波形，在故障發(fā)生和解除的時，后者轉(zhuǎn)子過電流被有效抑制。圖6-圖9是電網(wǎng)對稱故障電機(jī)發(fā)電機(jī)端電壓降落到20%時的定、轉(zhuǎn)子電流，圖6和圖7分別為采用傳統(tǒng)控制方式和LVRT控制方式的定子電流實(shí)驗(yàn)波形，在故障發(fā)生和解除時，后者定子電流明顯減?。粓D8和圖9是分別采用傳統(tǒng)控制方式和LVRT控制方式的轉(zhuǎn)子電流實(shí)驗(yàn)波形，后者轉(zhuǎn)子電流基本保持電網(wǎng)正常時的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵磁電流的大小。圖10-13是電網(wǎng)兩相對地短路發(fā)電機(jī)端電壓降落到50%時的定、轉(zhuǎn)子電流，圖10和圖11是分別采用傳統(tǒng)控制方式和LVRT控制方式的定子電流實(shí)驗(yàn)波形，在故障發(fā)生及解除時，后者定子電流較??；圖12和圖13是分別采用傳統(tǒng)控制方式和LVRT控制方式的轉(zhuǎn)子電流實(shí)驗(yàn)波形，采用傳統(tǒng)控制方式時由定子電流負(fù)序分量引起的轉(zhuǎn)子電流負(fù)序分量在故障時非常明顯，而采用LVRT控制方法轉(zhuǎn)子中的負(fù)序電流得到有效抑制。
權(quán)利要求
一種電網(wǎng)電壓瞬降時雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)低電壓穿越控制系統(tǒng)，包括雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)(1)和轉(zhuǎn)子勵磁變換器(2)，所述轉(zhuǎn)子勵磁變換器(2)由轉(zhuǎn)子側(cè)變換器(3)和網(wǎng)側(cè)變換器(4)兩部分構(gòu)成，其特征在于所述雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)(1)三相定子輸出端與電網(wǎng)的公用連接點(diǎn)PCC上裝有電壓霍爾傳感器(5)，所述雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)(1)轉(zhuǎn)子繞組出線端裝有電流霍爾傳感器(6)，由一個數(shù)字信號處理器(7)連接所述轉(zhuǎn)子勵磁變換器(2)、電壓霍爾傳感器(5)和電流霍爾傳感器(6)，所述數(shù)字信號處理器(7)根據(jù)電壓霍爾傳感器(5)采集的電壓信號進(jìn)行電網(wǎng)電壓瞬降判斷，并利用電流霍爾傳感器(6)采集的電流信號計算得到調(diào)制電壓信號控制轉(zhuǎn)子側(cè)變換器(3)。
2. —種電網(wǎng)電壓瞬降時雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)低電壓穿越控制方法，采用權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)電壓瞬降時雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)低電壓穿越控制系統(tǒng)進(jìn)行檢測及控制，其特征在于數(shù)字信號處理器(7)根據(jù)電壓霍爾傳感器(5)采集的電壓信號進(jìn)行電網(wǎng)電壓瞬降判斷，若判斷出電壓瞬降，數(shù)字信號處理器(7)對電流霍爾傳感器(6)采集的轉(zhuǎn)子電流信號進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，之后將電網(wǎng)電壓瞬降時雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)(1)轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出的轉(zhuǎn)子電流旋轉(zhuǎn)分量以及電網(wǎng)不對稱故障時轉(zhuǎn)子電流負(fù)序分量濾出，將轉(zhuǎn)子電流旋轉(zhuǎn)分量以及負(fù)序分量反向加入轉(zhuǎn)子電流給定值后，作為新的轉(zhuǎn)子電流給定，再由數(shù)字信號處理器(7)計算生成調(diào)制電壓信號控制轉(zhuǎn)子側(cè)變換器(3)。
3. 根據(jù)權(quán)利2所述的電網(wǎng)電壓瞬降時雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)低電壓穿越控制方法，其特征為所述由數(shù)字信號處理器(7)計算生成調(diào)制電壓信號控制轉(zhuǎn)子側(cè)變換器(3)步驟如下① 利用所述電壓霍爾傳感器(5)檢測電網(wǎng)電壓，當(dāng)檢測到電網(wǎng)電壓瞬降時，執(zhí)行如下步驟；② 對雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)(1)三相轉(zhuǎn)子電流進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，得到同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下轉(zhuǎn)子電流的d軸水平分量L和q軸垂直分量、；③ 將步驟②中、和、經(jīng)低通濾波，得到轉(zhuǎn)子電流勵磁分量"dDC、 、DC。④ 用步驟②中的ird、、分別減去步驟③中的irdDC、irJ)C，得到轉(zhuǎn)子電流旋轉(zhuǎn)分量以及電網(wǎng)不對稱故障時轉(zhuǎn)子電流負(fù)序分量的和irdv、 "qV，即<formula>formula see original document page 2</formula>⑤ 將轉(zhuǎn)子電流給定值"/、",*減去步驟 中求得"dv、"qv后，作為新的轉(zhuǎn)子電流給定丄rd 、丄rq ， 將ird' 、 ir/分別與轉(zhuǎn)子電流ird、、相減后，經(jīng)PI調(diào)節(jié)得到轉(zhuǎn)子側(cè)變換器(3)調(diào)制電壓信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)電壓瞬降時雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)低電壓穿越控制系統(tǒng)及方法。本系統(tǒng)包括雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)和轉(zhuǎn)子勵磁變換器，轉(zhuǎn)子勵磁變換器由轉(zhuǎn)子側(cè)變換器和網(wǎng)側(cè)變換器兩部分構(gòu)成，在并網(wǎng)公用連接點(diǎn)上安裝電壓霍爾傳感器，雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組出線端安裝電流霍爾傳感器一個數(shù)字信號處理器連接轉(zhuǎn)子勵磁變換器、電壓霍爾傳感器和電流霍爾傳感器。本方法檢測轉(zhuǎn)子電流并對其進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，將電網(wǎng)電壓瞬降時產(chǎn)生的定子磁鏈直流分量以及負(fù)序分量在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的感應(yīng)電流濾出，并將其反向加入轉(zhuǎn)子電流給定值，在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生與定子磁鏈直流分量及負(fù)序分量相反的磁場，快速削弱定子磁鏈直流分量和負(fù)序分量，減小定子磁鏈直流分量以及負(fù)序分量對轉(zhuǎn)子側(cè)的影響，最終達(dá)到減小定子電流直流分量及負(fù)序分量的目標(biāo)。本控制方法無需增加硬件保護(hù)電路，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。
文檔編號H02P9/00GK101710715SQ20091019958
公開日2010年5月19日 申請日期2009年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月26日
發(fā)明者吳國祥, 宋小亮, 蔚蘭, 陳國呈 申請人:上海大學(xué)