重庆大学姚骏获国家专利权
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龙图腾网获悉重庆大学申请的专利一种不对称故障下增强双馈风电机组运行能力的电流分配方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN116131281B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-08发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211677536.8,技术领域涉及:H02J3/24;该发明授权一种不对称故障下增强双馈风电机组运行能力的电流分配方法是由姚骏;龚晟;钟勤敏;林勇超;秦振涛;贺文文设计研发完成,并于2022-12-26向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种不对称故障下增强双馈风电机组运行能力的电流分配方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种不对称故障下增强双馈风电机组运行能力的电流分配方法,本方法涉及对双馈风电机组网侧变换器和转子侧变换器的有功电流以及无功电流的指令给定;将转子侧变换器得到的控制电流指令送入转子电流环控制器,即可抑制双馈风电机组定子侧输出电磁转矩二倍频波动。将网侧变换器得到的控制电流指令送入网侧电流环控制器,即可抑制双馈风电机组总输出无功功率二倍频波动,提高双馈风电机组的不脱网运行能力。本发明充分利用双馈风电机组中转子侧、网侧变换器容量在满足并网导则最低要求的基础上抑制无功功率及电磁转矩二倍频波动,并最大限度地向电网提供有功功率,从而提高双馈风电机组的运行可靠性。
本发明授权一种不对称故障下增强双馈风电机组运行能力的电流分配方法在权利要求书中公布了:1.一种不对称故障下增强双馈风电机组运行能力的电流分配方法,其特征在于:本方法涉及对双馈风电机组网侧变换器和转子侧变换器的有功电流以及无功电流的指令给定; A计算电网不对称故障期间双馈风电机组的转子侧变换器正、负序有功电流指令 和正、负序无功电流指令具体计算步骤为: A1故障期间并网导则要求注入正、负序无功电流则转子侧无功电流表达式为: 式中,为正、反转dq同步旋转坐标系下双馈风电机组机端电压正、负序分量;ω1为同步角频率;Ls和Lm分别为定子侧绕组等效电感和等效互感;K+、K-为动态正、负序无功电流比例系数; A2抑制电磁转矩的波动即抑制电磁功率正弦量Pesin2和余弦量Pecos2,Pesin2和Pecos2的表达式为: 式中,ωr为转子角频率; A3将步骤A1获得的转子侧无功电流表达式代入步骤A2中的电磁功率正弦量Pesin2,计算满足并网导则要求时电磁功率正弦量的表达式为: A4由于步骤A3获得的满足并网导则要求时电磁功率正弦量不为零,为了使电磁转矩波动尽可能小,令K+=1、K-=1,计算转子侧正、负序无功电流表达式为: A5为了使得电磁功率余弦量Pecos2=0,并且满足最大风能跟踪控制,计算转子侧正、负序有功电流表达式为: 式中,Pmax为最大风能跟踪控制的功率给定值; A6由于转子侧变换器的容量存在限制,基于步骤A4和步骤A5得到的转子侧正、负序有功电流以及无功电流表达式,判断该运行情况下双馈风电机组是否能在满足并网导则要求的同时实现最大风能跟踪控制的约束条件为: 式中,Irmax为双馈风电机组转子侧变换器允许运行的最大电流; A7若满足步骤A6中的约束条件,则在满足并网导则要求以及抑制电磁转矩二倍频波动的同时实现最大风能跟踪控制,计算转子侧正、负序有功电流和无功电流指令为: 若不满足步骤A6中的约束条件,则双馈风电机组无法实现最大风能跟踪控制,但可以利用转子剩余电流裕量输出一定的有功功率,计算转子侧正、负序有功电流和无功电流指令为: 式中, A8将步骤A7得到的控制电流指令送入转子电流环控制器,即可抑制双馈风电机组定子侧输出电磁转矩二倍频波动; B电网不对称故障期间双馈风电机组的网侧变换器正、负序有功电流指令和正、负序无功电流指令计算,具体计算步骤为: B1为了抑制总输出无功功率二倍频波动,网侧输出无功功率正弦量Qgsin2和余弦量Qgcos2应满足如下关系: 式中, 为网侧变换器正、负序有功电流;为网侧变换器正、负序无功电流;为正、反转dq同步旋转坐标系下双馈风电机组并网点电压正、负序分量; B2基于步骤B1得到的网侧输出无功功率正、余弦量的关系式,计算网侧变换器正、负序有功电流和正、负序无功电流表达式为: 式中,和Udc分别为直流母线电压给定和反馈,kp和ki分别为网侧变换器有功电流指令计算模块PI控制器的比例系数和积分系数,s为拉普拉斯算子; B3由于网侧变换器的容量存在限制,基于步骤B2得到的网侧正、负序有功电流以及无功电流表达式,判断该运行情况下网侧变换器能否在保证直流母线电压平均值恒定,同时完全抑制总无功功率的二倍频波动的约束条件为: 式中:Igmax为双馈风电机组网侧变换器允许运行的最大电流; B4若满足步骤B3的约束条件,则网侧变换器能保证直流母线电压平均值恒定,并完全抑制总无功功率的二倍频波动,计算正、负序有功电流和无功电流指令为: 若不满足步骤B3的约束条件,则网侧变换器优先保证直流母线电压平均值恒定,其次再利用转子侧剩余电流裕量输出一定的无功功率来减小总无功功率的二倍频波动,计算正、负序有功电流和无功电流指令为: B5将步骤B4得到的控制电流指令送入网侧电流环控制器,即可抑制双馈风电机组总输出无功功率二倍频波动,提高双馈风电机组的不脱网运行能力。
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