本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制方法及裝置。

背景技術(shù)：

大容量遠(yuǎn)距離輸電是我國風(fēng)力發(fā)電發(fā)展的主要特點(diǎn)，風(fēng)電串補(bǔ)是提升送電能力的重要手段，在國內(nèi)得到了廣泛地應(yīng)用。集群風(fēng)電經(jīng)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)送出的運(yùn)行特性復(fù)雜，可能面臨次同步諧振等風(fēng)險；美國德州、我國華北某地區(qū)、東北某地區(qū)等都先后發(fā)生過風(fēng)電次同步諧振現(xiàn)象(Sub-synchronous Resonance，SSR)，其中華北地區(qū)因風(fēng)電并網(wǎng)規(guī)模大、諧振發(fā)生次數(shù)多而最具典型性。風(fēng)電串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的建模、機(jī)理分析與諧振抑制成為亟待解決的問題。在次同步諧振機(jī)理方面，文獻(xiàn)“Modeling and Stability Analysis of a DFIG-Based Wind-Power Generator Interfaced With a Series-Compensated Line”(IEEE Transactions on Power Delivery,2009，24(3):1504-1514)、“Mitigating SSR Using DFIG-Based Wind Generation”(IEEE Trans.on sustainable energy.2012，3(3):349-358)、“雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的次同步控制相互作用機(jī)理與特性研究”(電工技術(shù)學(xué)報，2013年，28(12)：142-149)對在雙饋風(fēng)機(jī)(Double-fed induction generation,DFIG)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的三種機(jī)理進(jìn)行了分析，文獻(xiàn)“基于定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩分析法的雙饋風(fēng)機(jī)次同步諧振機(jī)理研究”(中國電機(jī)工程學(xué)報，2015年，35(19)：4861-4869)和“雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)全運(yùn)行區(qū)域的次同步特性分析”(電網(wǎng)技術(shù)，2014年，38(9)：2429-2433)對風(fēng)電串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的特性及影響因素進(jìn)行了分析。在建模方面，文獻(xiàn)“雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振影響因素及穩(wěn)定區(qū)域分析”(電網(wǎng)技術(shù)，2015年，39(1)：189-193)中通過建立阻抗模型來分析風(fēng)電串補(bǔ)次同步諧振現(xiàn)象，確定串聯(lián)補(bǔ)償度、風(fēng)速以及電流控制參數(shù)對次同步諧振的影響。在抑制措施方面，文獻(xiàn)“Impedance-Model-Based SSR Analysis for Type 3 Wind Generator and Series-Compensated Network”(IEEE Transactions on Energy Conversion,2012,27(4):984-991)和“Modal Analysis of a DFIG-Based Wind Farm Interfaced With a Series Compensated Network”(IEEE Transactions on Energy Conversion,2011,26(4):1010-1020)提出了基于轉(zhuǎn)子側(cè)變流器的有功、無功調(diào)節(jié)方法，文獻(xiàn)“Modal analysis of grid-connected doubly fed induction generators”(IEEE Transactions on Energy Conversion,2007,22(3):728-736)采用STATCOM來抑制SSR和阻尼電力系統(tǒng)振蕩，并將非線性優(yōu)化設(shè)計步驟用于STATCOM中附加次同步阻尼控制環(huán)的設(shè)計。文獻(xiàn)“On Active/Reactive Power Modulation of DFIG-Based Wind Generation for Interarea Oscillation Damping”(IEEE Transactions on Energy Conversion,2011,26(2):513-521)利用機(jī)軸角速度作為輸入信號，實(shí)現(xiàn)了雙饋風(fēng)機(jī)的附加阻尼控制。文獻(xiàn)“Control of DFIG-Based Wind Generation to Improve Interarea Oscillation Damping”(IEEE Transactions on Energy Conversion,2009,24(2):415–422)通過改進(jìn)UPFC的控制策略。增加槳距角附加控制來實(shí)現(xiàn)對次同步諧振的抑制。文獻(xiàn)“Novel STATCOM Controller for Mitigating SSR and Damping Power System Oscillations in a Series Compensated Wind Park”(IEEE Trans.on Power Electronics,2010,25(2):429-441)根據(jù)轉(zhuǎn)子角相位差進(jìn)行有功功率調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)雙饋風(fēng)機(jī)的阻尼控制。

附加阻尼控制的實(shí)現(xiàn)，需要經(jīng)過阻尼信號的提取，如濾波、相移等，還需阻尼的控制器，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜。在DQ坐標(biāo)系下存在計算復(fù)雜的問題，該問題一方面是由于坐標(biāo)變換引起的，進(jìn)行ABC坐標(biāo)到DQ坐標(biāo)的變化；另一方面是在變換過程中，諧振頻率也會隨著變換，存在兩種頻率分量，也就是需要兩個諧振頻控制器，計算復(fù)雜，不便實(shí)現(xiàn)。電網(wǎng)側(cè)集中抑制確實(shí)是比在風(fēng)電場內(nèi)部抑制更合適，更經(jīng)濟(jì)，但集中抑制措施的實(shí)施，影響較大，實(shí)施周期較長。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)缺失。

本發(fā)明提供一種雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制方法，包括：將雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)電流轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子靜止αβ坐標(biāo)系下的電流分量；對雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)進(jìn)行比例諧振控制，調(diào)節(jié)比例諧振控制的諧振頻率點(diǎn)為轉(zhuǎn)子靜止αβ坐標(biāo)系下的電流分量的次同步頻率，從風(fēng)機(jī)側(cè)抑制所述雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)中的次同步諧振。

一個實(shí)施例中，所述比例諧振控制的傳遞函數(shù)為：

其中，G_pr表示比例諧振控制器的傳遞函數(shù)，k_p表示比例諧振控制器的比例系數(shù)，k_r表示諧振系數(shù)，ω_c表示低通截止頻率，s表示比例諧振控制器的傳遞函數(shù)的復(fù)數(shù)形式自變量，ω₀表示諧振頻率。

一個實(shí)施例中，該方法還包括：通過在保持比例諧振控制器的比例系數(shù)k_p和諧振系數(shù)k_r不變的情況下調(diào)節(jié)低通截止頻率ω_c或者在保持比例諧振控制器的比例系數(shù)k_p和低通截止頻率ω_c不變的情況下調(diào)節(jié)諧振系數(shù)k_r獲得多幅雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電諧振控制系統(tǒng)的閉環(huán)波特圖，并根據(jù)獲得的閉環(huán)波特圖確定所述雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)的比例諧振控制參數(shù)，以同時提高所述雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)在所述諧振頻率點(diǎn)的增益和所述雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

一個實(shí)施例中，比例諧振控制器的比例系數(shù)k_p＝1.6，諧振系數(shù)k_r＝5，低通截止頻率ω_c＝10rad/s。

本發(fā)明還提供一種雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制裝置，包括：轉(zhuǎn)子靜止坐標(biāo)系電流分量獲取單元，用于執(zhí)行：將雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)電流轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子靜止αβ坐標(biāo)系下的電流分量；次同步諧振抑制單元，用于執(zhí)行：對雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)進(jìn)行比例諧振控制，調(diào)節(jié)比例諧振控制的諧振頻率點(diǎn)為轉(zhuǎn)子靜止αβ坐標(biāo)系下的電流分量的次同步頻率，從風(fēng)機(jī)側(cè)抑制所述雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)中的次同步諧振。

一個實(shí)施例中，所述次同步諧振抑制單元，還用于執(zhí)行：

所述比例諧振控制的傳遞函數(shù)為：

其中，G_pr表示比例諧振控制器的傳遞函數(shù)，k_p表示比例諧振控制器的比例系數(shù)，k_r表示諧振系數(shù)，ω_c表示低通截止頻率，s表示比例諧振控制器的傳遞函數(shù)的復(fù)數(shù)形式自變量，ω₀表示諧振頻率。

一個實(shí)施例中，該裝置還包括：比例諧振控制參數(shù)調(diào)節(jié)單元，用于執(zhí)行：通過在保持比例諧振控制器的比例系數(shù)k_p和諧振系數(shù)k_r不變的情況下調(diào)節(jié)低通截止頻率ω_c或者在保持比例諧振控制器的比例系數(shù)k_p和低通截止頻率ω_c不變的情況下調(diào)節(jié)諧振系數(shù)k_r獲得多幅雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電諧振控制系統(tǒng)的閉環(huán)波特圖，并根據(jù)獲得的閉環(huán)波特圖確定所述雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)的比例諧振控制參數(shù)，以同時提高所述雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)在所述諧振頻率點(diǎn)的增益和所述雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

一個實(shí)施例中，所述比例諧振控制參數(shù)調(diào)節(jié)單元，還用于執(zhí)行：比例諧振控制器的比例系數(shù)k_p＝1.6，諧振系數(shù)k_r＝5，低通截止頻率ω_c＝10rad/s。

本發(fā)明實(shí)施例的雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制方法及裝置，相對于DQ坐標(biāo)系下的諧振控制，是變換到αβ坐標(biāo)，而不涉及從ABC坐標(biāo)到DQ坐標(biāo)變換，以此可以簡化計算，而且，本發(fā)明實(shí)施例只有一種頻率分量，不存在兩種頻率分量，不需要兩個諧振頻控制器，以此可以省略一個控制器，故可以簡化計算，提高計算效率。本發(fā)明實(shí)施例是從風(fēng)機(jī)側(cè)抑制雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)中的次同步諧振，與電網(wǎng)側(cè)抑制相比，風(fēng)機(jī)側(cè)的改造更具靈活性，風(fēng)機(jī)側(cè)的抑制，實(shí)施靈活、改造方便、成本低、實(shí)施周期短，可以根據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計，在風(fēng)機(jī)入網(wǎng)時具有抑制功能就能從根本上避免次同步諧振的風(fēng)險，抑制的成本最低。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制方法的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明另一實(shí)施例的雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制方法的流程示意圖；

圖3是本發(fā)明一實(shí)施例中雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明一實(shí)施例中根據(jù)雙饋風(fēng)機(jī)的定子電壓、轉(zhuǎn)子電壓與磁鏈方程得到的基于αβ坐標(biāo)系的雙饋風(fēng)機(jī)的等效電路；

圖5是本發(fā)明一實(shí)施例中雙饋風(fēng)機(jī)αβ坐標(biāo)系下的控制系統(tǒng)控制原理示意圖；

圖6是本發(fā)明一實(shí)施例中比例諧振控制器的控制原理示意圖；

圖7和圖8分別是本發(fā)明一實(shí)施例中在保持比例諧振控制器的比例系數(shù)k_p和諧振系數(shù)k_r不變的情況下調(diào)節(jié)低通截止頻率ω_c獲得的雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電諧振控制系統(tǒng)的閉環(huán)波特圖的幅度和相位；

圖9和圖10分別是本發(fā)明一實(shí)施例中在保持比例諧振控制器的比例系數(shù)k_p和低通截止頻率ω_c不變的情況下調(diào)節(jié)諧振系數(shù)k_r獲得的雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電諧振控制系統(tǒng)的閉環(huán)波特圖的幅度和相位；

圖11和圖12分別是本發(fā)明一實(shí)施例中風(fēng)電串補(bǔ)系統(tǒng)次同步諧振的故障錄波電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)；

圖13和圖14是本發(fā)明一實(shí)施例中未采取抑制措施時得到的仿真電流波形和電壓波形；

圖15和圖16分別是本發(fā)明一實(shí)施例中次同步諧振時的雙饋風(fēng)機(jī)α軸電流和β軸雙饋風(fēng)機(jī)控制內(nèi)環(huán)的參考電流與反饋電流；

圖17是本發(fā)明一實(shí)施例中對αβ坐標(biāo)下的電流進(jìn)行FFT分析的頻譜圖；

圖18和圖19分別是利用本發(fā)明實(shí)施例的方法得到的電流仿真波形和電壓仿真波形；

圖20和圖21是本發(fā)明一實(shí)施例的α軸和β軸下的參考電流及反饋電流；

圖22是本發(fā)明一實(shí)施例的雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖23是本發(fā)明另一實(shí)施例的雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。

針對現(xiàn)有附加阻尼控制實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，DQ坐標(biāo)系下控制計算復(fù)雜、不便實(shí)現(xiàn)，電網(wǎng)側(cè)集中抑制措施的實(shí)施影響較大、實(shí)施周期較長等問題，本發(fā)明提供一了一種雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制方法，能夠簡化計算、靈活實(shí)施、縮短實(shí)施周期。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制方法的流程示意圖。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制方法，可包括步驟：

S110：將雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)電流轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子靜止αβ坐標(biāo)系下的電流分量；

S120：對雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)進(jìn)行比例諧振控制，調(diào)節(jié)比例諧振控制的諧振頻率點(diǎn)為轉(zhuǎn)子靜止αβ坐標(biāo)系下的電流分量的次同步頻率，從風(fēng)機(jī)側(cè)抑制所述雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)中的次同步諧振。

在上述步驟S110中，可將雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)電流經(jīng)過abc-αβ坐標(biāo)變換，變換為靜止坐標(biāo)系下的電流分量。

在上述步驟S120中，針對現(xiàn)有雙饋風(fēng)機(jī)PI控制策略帶寬有限，在串補(bǔ)輸電中，不能對次同步諧振頻率分量進(jìn)行控制的問題，可如對雙饋風(fēng)機(jī)控制策略進(jìn)行改進(jìn)，對次同步頻率分量進(jìn)行比例諧振控制，調(diào)節(jié)比例諧振控制的諧振頻率點(diǎn)為轉(zhuǎn)子靜止αβ坐標(biāo)下的次同步頻率，從風(fēng)機(jī)側(cè)抑制雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)中的次同步諧振。基于轉(zhuǎn)子靜止坐標(biāo)系下的比例積分諧振控制，可針對雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)中存在的次同步諧振問題，首先，通過建立雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出其傳遞函數(shù)；然后，通過對傳遞函數(shù)的分析提出。

通過對雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)傳遞函數(shù)分析提出基于轉(zhuǎn)子靜止坐標(biāo)系下αβ分量的比例諧振控制，能夠?qū)崿F(xiàn)在靜止坐標(biāo)系下對次同步信號的無靜差調(diào)節(jié)，將其引入雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)中的變流器電流調(diào)節(jié)之中，通過設(shè)計使比例諧振控制的諧振頻率點(diǎn)與次同步頻率轉(zhuǎn)子靜止坐標(biāo)下的αβ分量相吻合，即可增強(qiáng)雙饋風(fēng)機(jī)對系統(tǒng)次同步諧振分量的控制，從風(fēng)機(jī)側(cè)實(shí)現(xiàn)對次同步諧振的抑制。

本發(fā)明實(shí)施例，相對于DQ坐標(biāo)系下的諧振控制，是變換到αβ坐標(biāo)，而不涉及從ABC坐標(biāo)到DQ坐標(biāo)變換，以此可以簡化計算，而且，本發(fā)明實(shí)施例只有一種頻率分量，不存在兩種頻率分量，不需要兩個諧振頻控制器，以此可以省略一個控制器，故可以簡化計算，提高計算效率。本發(fā)明實(shí)施例是從風(fēng)機(jī)側(cè)抑制雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)中的次同步諧振，與電網(wǎng)側(cè)抑制相比，風(fēng)機(jī)側(cè)的改造更具靈活性，風(fēng)機(jī)側(cè)的抑制，實(shí)施靈活、改造方便、成本低、實(shí)施周期短。

一些實(shí)施例中，所述比例諧振控制的傳遞函數(shù)為：

其中，G_pr表示比例諧振控制器的傳遞函數(shù)，k_p表示比例諧振控制器的比例系數(shù)，k_r表示諧振系數(shù)，ω_c表示低通截止頻率，s表示比例諧振控制器的傳遞函數(shù)的復(fù)數(shù)形式自變量，ω₀表示諧振頻率。

圖2是本發(fā)明另一實(shí)施例的雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制方法的流程示意圖。如圖2所示，圖1所示的雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制方法，還可包括步驟：

S130：通過在保持比例諧振控制器的比例系數(shù)k_p和諧振系數(shù)k_r不變的情況下調(diào)節(jié)低通截止頻率ω_c或者在保持比例諧振控制器的比例系數(shù)k_p和低通截止頻率ω_c不變的情況下調(diào)節(jié)諧振系數(shù)k_r獲得多幅雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電諧振控制系統(tǒng)的閉環(huán)波特圖，并根據(jù)獲得的閉環(huán)波特圖確定所述雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)的比例諧振控制參數(shù)，以同時提高所述雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)在所述諧振頻率點(diǎn)的增益和所述雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

本實(shí)施例，通過上述步驟S130可以獲得更佳的比例諧振控制參數(shù)，例如比例系數(shù)k_p、諧振系數(shù)k_r、低通截止頻率ω_c，能夠同時滿足雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)在諧振頻率點(diǎn)的增益和雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

一些實(shí)施例中，比例諧振控制器的比例系數(shù)k_p＝1.6，諧振系數(shù)k_r＝5，低通截止頻率ω_c＝10rad/s。

1建立雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型

1.1雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)

圖3是本發(fā)明一實(shí)施例中雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，該系統(tǒng)包括軸系、感應(yīng)發(fā)電機(jī)301、網(wǎng)側(cè)變流器(Grid Side Converter，GSC)302、轉(zhuǎn)子側(cè)變流器(Rotor Side Converter，RSC)303、變流器直流環(huán)節(jié)304、主控器307、網(wǎng)側(cè)變流器控制器305、轉(zhuǎn)子側(cè)變流器控制器306及其箱式變壓器。在圖3中，u_s為定子電壓，i_s為定子電流，i_n為網(wǎng)側(cè)變流器電流，i_r為轉(zhuǎn)子變流器電流，u_dc為直流側(cè)電容電壓。

一些實(shí)施例中，基于αβ兩相靜止坐標(biāo)系下雙饋風(fēng)機(jī)的定子電壓、轉(zhuǎn)子電壓與磁鏈方程可為：

在公式(1)中，U_sαβ＝u_sα+ju_sβ，U_rαβ＝u_rα+ju_rβ，I_sαβ＝i_sα+ji_sβ，I_rαβ＝i_rα+ji_rβ，Ψ_sαβ＝ψ_sα+jψ_sβ，Ψ_rαβ＝ψ_rα+jψ_rβ。

其中，U_sαβ表示αβ兩相靜止坐標(biāo)系下雙饋風(fēng)機(jī)的定子電壓，I_sαβ表示αβ兩相靜止坐標(biāo)系下雙饋風(fēng)機(jī)的定子電流，U_rαβ表示αβ兩相靜止坐標(biāo)系下雙饋風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電壓，I_rαβ表示αβ兩相靜止坐標(biāo)系下雙饋風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電流，Ψ_sαβ表示αβ兩相靜止坐標(biāo)系下雙饋風(fēng)機(jī)的定子磁鏈，Ψ_rαβ表示αβ兩相靜止坐標(biāo)系下雙饋風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁鏈。u_sα和u_sβ分別為定子電壓α軸分量和β軸分量；i_sα和ji_sβ分別為定子電流的α軸分量和β軸分量；ψ_sα和ψ_sβ分別為定子磁鏈的α軸分量和β軸分量；R_s為定子電阻，L_s、L_r及L_m分別為定子電感、轉(zhuǎn)子電感和互感；u_rα和u_rβ分別為轉(zhuǎn)子電壓α軸分量和β軸分量；i_rα和i_rβ分別為轉(zhuǎn)子電流的α軸分量和β軸分量；ψ_rα和ψ_rβ分別為轉(zhuǎn)子磁鏈的α軸分量和β軸分量；R_r為轉(zhuǎn)子電阻；ω_r為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速；p為微分算子。

一些實(shí)施例中，由基于αβ兩相靜止坐標(biāo)系下雙饋風(fēng)機(jī)的定子電壓、轉(zhuǎn)子電壓與磁鏈方程(公式(1))可得到基于αβ坐標(biāo)系下雙饋風(fēng)機(jī)的等效電路。圖4是本發(fā)明一實(shí)施例中根據(jù)雙饋風(fēng)機(jī)的定子電壓、轉(zhuǎn)子電壓與磁鏈方程得到的基于αβ坐標(biāo)系的雙饋風(fēng)機(jī)的等效電路。如圖4所示，該等效電路圖表示出了上述公式(1)中各量之間的關(guān)系。

一些實(shí)施例中，根據(jù)基于αβ坐標(biāo)系的雙饋風(fēng)機(jī)的等效電路可以得到基于αβ坐標(biāo)系下的轉(zhuǎn)子電壓方程。例如，由圖4所示的基于αβ坐標(biāo)系的雙饋風(fēng)機(jī)的等效電路所得基于αβ坐標(biāo)系下的轉(zhuǎn)子電壓方程可為：

U_rαβ＝(R_r-jω_rδL_r)I_rαβ+δL_rp I_rαβ+(L_m/L_s)(U_sαβ-R_sI_sαβ-jω_rΨ_sαβ) (2)

其中，δ＝1-L_m²/L_rL_s為雙饋電機(jī)的漏磁系數(shù)。

1.2αβ坐標(biāo)系下的雙饋風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)

在公式(2)中，將δL_rp I_rαβ用比例控制替代，可得到雙饋風(fēng)機(jī)αβ坐標(biāo)系下的控制系統(tǒng)。圖5是本發(fā)明一實(shí)施例中雙饋風(fēng)機(jī)αβ坐標(biāo)系下的控制系統(tǒng)控制原理示意圖。如圖5所示。其中，內(nèi)環(huán)為電流跟蹤，外環(huán)分別對應(yīng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制和定子無功控制。轉(zhuǎn)子側(cè)變流器的作用主要分為兩個方面，一方面是通過控制DFIG的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)最大功率追蹤，進(jìn)而控制DFIG定子側(cè)所發(fā)出的有功功率；另一方面是給DFIG的轉(zhuǎn)子提供勵磁分量的電流，從而可以調(diào)節(jié)DFIG定子側(cè)無功功率。在圖5中，I_rabc、U_sabc及I_sabc分別表示abc坐標(biāo)系下的轉(zhuǎn)子電流、定子電壓和定子電流，表示相位調(diào)制，SVM表示空間矢量調(diào)制，k_p為內(nèi)環(huán)PI控制器(比例積分控制器)的比例系數(shù)，I_rαβ^*為外環(huán)生成的電流參考值，轉(zhuǎn)子電壓參考值可為：

U_rαβ^*＝(R_r-jω_rδL_r)I_rαβ+δL_rU_kprαβ+(L_m/L_r)(U_sαβ-R_s I_sαβ-jω_rΨ_sαβ) (3)

其中，U_kprαβ＝pI_rαβ＝k_p(I_rαβ^*-I_rαβ^*)。

2雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)系統(tǒng)的比例諧振控制

2.1比例積分諧振控制原理

提出的基于αβ兩相靜止坐標(biāo)系下的比例諧振控制，該控制器在諧振頻率處增益較大，而在非諧振頻率處增益很小，因此，系統(tǒng)在諧振頻率處可以實(shí)現(xiàn)零穩(wěn)態(tài)誤差，能夠直接控制交流量，實(shí)現(xiàn)對次同步分量的控制，比例諧振控制器的傳遞函數(shù)可以為：

其中，k_p是比例諧振控制器的比例部分，k_r為諧振系數(shù)，ω₀為諧振頻率，ω_c為低通截止頻率。k_r只影響諧振控制器的增益，ω_c不僅影響比例諧振控制器的增益，還影響比例諧振控制器的帶寬。圖6是本發(fā)明一實(shí)施例中比例諧振控制器的控制原理示意圖，其中，u'_rαβ表示比例諧振后的控制量。如圖6所示，利用該比例諧振控制器對雙饋風(fēng)機(jī)進(jìn)行次同步諧振控制，僅包含一個次同步諧振頻率，計算簡便。

一個實(shí)施例中，保持比例系數(shù)k_p＝1.6，諧振系數(shù)k_r＝20不變，將低通截止頻率ω_c調(diào)節(jié)為多個不同的值，分別獲取相應(yīng)的雙饋風(fēng)機(jī)比例諧振控制系統(tǒng)的閉環(huán)波特圖。圖7和圖8分別是本發(fā)明一實(shí)施例中在保持比例諧振控制器的比例系數(shù)k_p和諧振系數(shù)k_r不變的情況下調(diào)節(jié)低通截止頻率ω_c獲得的雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電諧振控制系統(tǒng)的閉環(huán)波特圖的幅度和相位。如圖7和圖8所示，保持比例系數(shù)k_p＝1.6，諧振系數(shù)k_r＝20不變，得到低通截止頻率ω_c分別為5、10、15、20時所對應(yīng)的雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電諧振控制系統(tǒng)的閉環(huán)波特圖。當(dāng)比例系數(shù)k_p不變，諧振系數(shù)k_r不變，低通截止頻率ω_c變化時，系統(tǒng)在諧振頻率點(diǎn)的增益不變，但可以增加諧振頻率點(diǎn)附近的增益，增大系統(tǒng)帶寬，在被控交流分量頻率出現(xiàn)偏差的情況下，提高諧振頻率點(diǎn)附近的控制精度，但會降低系統(tǒng)相角裕度。

另一個實(shí)施例中，保持比例系數(shù)k_p＝1.6，低通截止頻率ω_c＝5不變，將諧振系數(shù)k_r調(diào)節(jié)為多個不同的值，分別獲取相應(yīng)的雙饋風(fēng)機(jī)比例諧振控制系統(tǒng)的閉環(huán)波特圖。圖9和圖10分別是本發(fā)明一實(shí)施例中在保持比例諧振控制器的比例系數(shù)k_p和低通截止頻率ω_c不變的情況下調(diào)節(jié)諧振系數(shù)k_r獲得的雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電諧振控制系統(tǒng)的閉環(huán)波特圖的幅度和相位。如圖9和圖10所示，保持比例系數(shù)k_p＝1.6，低通截止頻率ω_c＝5不變，得到諧振系數(shù)k_r分別為5、10、15、20時所對應(yīng)的雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電諧振控制系統(tǒng)的閉環(huán)波特圖。如圖9和圖10所示，諧振系數(shù)k_r越大，系統(tǒng)在諧振頻率點(diǎn)的增益越大，其對應(yīng)諧振頻率點(diǎn)的電流控制能力越強(qiáng)；隨著諧振系數(shù)k_r增大，相角裕度隨之減小，系統(tǒng)穩(wěn)定性變差,因此可以通過調(diào)節(jié)諧振系數(shù)k_r和低通截止頻率ω_c同時滿足系統(tǒng)的增益及穩(wěn)定性，以取得更好的功效。

3比例諧振控制仿真分析

3.1風(fēng)電串補(bǔ)系統(tǒng)次同步諧振錄波數(shù)據(jù)

圖11和圖12分別是本發(fā)明一實(shí)施例中風(fēng)電串補(bǔ)系統(tǒng)次同步諧振的故障錄波電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)。圖11示出用于仿真的故障(a)、(b)和(c)的電流錄波數(shù)據(jù)，圖12示出用于仿真的故障(a)、(b)和(c)的電壓錄波數(shù)據(jù)。

3.2風(fēng)電串補(bǔ)系統(tǒng)次同步諧振仿真分析

3.2.1未采取比例諧振控制的仿真分析

仿真采用2MVA風(fēng)機(jī)串補(bǔ)的等值進(jìn)行暫態(tài)時域仿真分析，系統(tǒng)等值和相應(yīng)的參數(shù)和文獻(xiàn)“基于定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩分析法的雙饋風(fēng)機(jī)次同步諧振機(jī)理研究”(中國電機(jī)工程學(xué)報，2015，35(19)：4861-4869)及“雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)全運(yùn)行區(qū)域的次同步特性分析”(電網(wǎng)技術(shù)，2014，38(9)：2429-2433)中一樣，雙饋風(fēng)機(jī)工作于次同步轉(zhuǎn)速1200rpm，機(jī)械輸入功率500kVA。圖13和圖14是本發(fā)明一實(shí)施例中未采取抑制措施時得到的仿真電流波形和電壓波形。圖13示出對應(yīng)故障(a)、(b)和(c)的錄波數(shù)據(jù)的未采取抑制措施時得到的定子電流波形，圖14示出對應(yīng)故障(a)、(b)和(c)的錄波數(shù)據(jù)的未采取抑制措施時得到的定子電壓波形，從時域波形可以看出，電流中含有4Hz的次同步電流分量，電流大幅諧振，而電壓諧振較小，與故障錄波情況波形相似，很好地復(fù)現(xiàn)了風(fēng)電串補(bǔ)次同步諧振現(xiàn)象。

圖15和圖16分別是本發(fā)明一實(shí)施例中次同步諧振時的雙饋風(fēng)機(jī)α軸電流和β軸雙饋風(fēng)機(jī)控制內(nèi)環(huán)的參考電流與反饋電流，從αβ軸的頻率來看，參考電流與反饋電流含有其次同步頻率的互補(bǔ)頻率分量46Hz，與分析一致。從幅值來看，參考電流小幅波動，該次同步電流分量是由于系統(tǒng)同步造成其含量較低，表明發(fā)生次同步諧振時，控制器外環(huán)處于理想工作狀態(tài)，鎖相環(huán)等也處于線性工作區(qū)，相位誤差小。反饋電流中含有較大的次同步電流，且呈現(xiàn)快速發(fā)散狀態(tài)，缺少相應(yīng)的抑制措施。故對諧振控制器內(nèi)環(huán)控制策略進(jìn)行改進(jìn)能夠提供抑制效果。

圖17是本發(fā)明一實(shí)施例中對αβ坐標(biāo)下的電流進(jìn)行FFT分析的頻譜圖。如圖17所示，由于轉(zhuǎn)子本身的旋轉(zhuǎn)，將次同步電流轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子靜止坐標(biāo)軸中，使得次同步頻率變?yōu)楣ゎl與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速以及次同步頻率之差，在50Hz條件下，轉(zhuǎn)速為1200rpm，次同步諧振頻率約為4Hz，則轉(zhuǎn)子αβ坐標(biāo)下，次同步電流轉(zhuǎn)換為36Hz頻率的分量。

3.2.2采取比例諧振控制時的仿真分析

圖18和圖19分別是利用本發(fā)明實(shí)施例的方法得到的電流仿真波形和電壓仿真波形。如圖18和圖19所示，在控制系統(tǒng)中，加入比例諧振控制器，得到對應(yīng)故障(a)、(b)及(c)的定子電流和電壓仿真波形。圖20和圖21是本發(fā)明一實(shí)施例的α軸和β軸下的參考電流及反饋電流。

對比圖13和圖18，圖14和圖19，圖15和圖20，圖16和圖21，從波形上看，通過在控制器中增加次同步諧振頻率點(diǎn)的諧振控制，能夠使風(fēng)機(jī)增強(qiáng)對該頻率點(diǎn)的控制，從而避免次同步諧振，與理論分析一致，由此可見，本發(fā)明實(shí)施例的方法確實(shí)能夠很好地抑制次同步諧振。

4風(fēng)電串補(bǔ)系統(tǒng)次同步諧振的硬件在環(huán)驗(yàn)證

為了驗(yàn)證本文所提出比例諧振控制策略的正確性，采用RT-LAB硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行驗(yàn)證。

4.1未采取比例諧振控制的仿真分析

未采取比例諧振控制時得到的仿真波形，波形依次為定子A相電壓，定子A相電流，定子B相電流，定子C相電流，電壓變比為1000:1，電流變比為1000:1，仿真步長8e-5。由得到波形得知，在沒有采取任何措施的情況下，雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)產(chǎn)生了次同步諧振，其中電壓振幅較小，電流振幅較大，諧振電流呈發(fā)散狀態(tài)，與故障錄波和時域仿真一致。

根據(jù)基于αβ軸下的定子電流波形得知，由于轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn)，使得定子電流變換到αβ坐標(biāo)軸下頻率發(fā)生了偏移，與理論一致。

4.2采取比例諧振控制時的仿真

采用如圖6所示的比例諧振控制，進(jìn)行硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)，得到的仿真波形。仿真波形中包括定子A相電壓、定子A相電流、定子B相電流、定子C相電流、轉(zhuǎn)子A相電壓、轉(zhuǎn)子A相電流、轉(zhuǎn)子B相電流、轉(zhuǎn)子C相電流。還得到轉(zhuǎn)子αβ軸的參考電流與反饋電流，得到雙饋風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子輸出電壓和三相電流。得知反饋電流中沒有次同步諧振分量。通過引入次同步諧振頻率點(diǎn)的諧振控制，能夠增強(qiáng)諧振點(diǎn)的控制能力，有效避免雙饋風(fēng)機(jī)-串補(bǔ)輸電系統(tǒng)的次同步諧振，與理論和時域仿真一致。

本實(shí)施例，針對華北某地區(qū)風(fēng)電串補(bǔ)輸電系統(tǒng)的次同步諧振問題，利用基于αβ兩相靜止坐標(biāo)系下的比例諧振控制算法，設(shè)計了控制器的相應(yīng)參數(shù)，通過使控制器在系統(tǒng)串補(bǔ)諧振點(diǎn)發(fā)生諧振，增強(qiáng)在串補(bǔ)電氣諧振點(diǎn)上的控制能力，使得在次同步頻率下變流器呈現(xiàn)正電阻，可以有效抑制風(fēng)機(jī)次同步諧振。通過故障錄波、仿真分析、硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了所提出的方法能夠有效抑制風(fēng)電串補(bǔ)系統(tǒng)中的次同步諧振現(xiàn)象。

本發(fā)明實(shí)施例雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制方法，相對于DQ坐標(biāo)系下的諧振控制，是變換到αβ坐標(biāo)，而不涉及從ABC坐標(biāo)到DQ坐標(biāo)變換，以此可以簡化計算，而且，本發(fā)明實(shí)施例只有一種頻率分量，不存在兩種頻率分量，不需要兩個諧振頻控制器，以此可以省略一個控制器，故可以簡化計算，提高計算效率。本發(fā)明實(shí)施例是從風(fēng)機(jī)側(cè)抑制雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)中的次同步諧振，與電網(wǎng)側(cè)抑制相比，風(fēng)機(jī)側(cè)的改造更具靈活性，風(fēng)機(jī)側(cè)的抑制，實(shí)施靈活、改造方便、成本低、實(shí)施周期短，可以根據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計，在風(fēng)機(jī)入網(wǎng)時具有抑制功能就能從根本上避免次同步諧振的風(fēng)險，抑制的成本最低。

基于與圖1所示的雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制方法相同的發(fā)明構(gòu)思，本申請實(shí)施例還提供了一種雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制裝置，如下面實(shí)施例所述。由于該雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制裝置解決問題的原理與雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制方法相似，因此該雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制裝置的實(shí)施可以參見雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制方法的實(shí)施，重復(fù)之處不再贅述。

圖22是本發(fā)明一實(shí)施例的雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖22所示，本發(fā)明實(shí)施例的雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制裝置可包括：轉(zhuǎn)子靜止坐標(biāo)系電流分量獲取單元210和次同步諧振抑制單元220，二者相互連接。

轉(zhuǎn)子靜止坐標(biāo)系電流分量獲取單元210用于執(zhí)行：將雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)電流轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子靜止αβ坐標(biāo)系下的電流分量。

次同步諧振抑制單元220用于執(zhí)行：對雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)進(jìn)行比例諧振控制，調(diào)節(jié)比例諧振控制的諧振頻率點(diǎn)為轉(zhuǎn)子靜止αβ坐標(biāo)系下的電流分量的次同步頻率，從風(fēng)機(jī)側(cè)抑制所述雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)中的次同步諧振。

轉(zhuǎn)子靜止坐標(biāo)系電流分量獲取單元210可將雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)電流經(jīng)過abc-αβ坐標(biāo)變換，變換為靜止坐標(biāo)系下的電流分量。

次同步諧振抑制單元220針對現(xiàn)有雙饋風(fēng)機(jī)PI控制策略帶寬有限，在串補(bǔ)輸電中，不能對次同步諧振頻率分量進(jìn)行控制的問題，可如對雙饋風(fēng)機(jī)控制策略進(jìn)行改進(jìn)，對次同步頻率分量進(jìn)行比例諧振控制，調(diào)節(jié)比例諧振控制的諧振頻率點(diǎn)為轉(zhuǎn)子靜止αβ坐標(biāo)下的次同步頻率，從風(fēng)機(jī)側(cè)抑制雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)中的次同步諧振?；谵D(zhuǎn)子靜止坐標(biāo)系下的比例積分諧振控制，可針對雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)中存在的次同步諧振問題，首先，通過建立雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出其傳遞函數(shù)；然后，通過對傳遞函數(shù)的分析提出。

通過對雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)傳遞函數(shù)分析提出基于轉(zhuǎn)子靜止坐標(biāo)系下αβ分量的比例諧振控制，能夠?qū)崿F(xiàn)在靜止坐標(biāo)系下對次同步信號的無靜差調(diào)節(jié)，將其引入雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)中的變流器電流調(diào)節(jié)之中，通過設(shè)計使比例諧振控制的諧振頻率點(diǎn)與次同步頻率轉(zhuǎn)子靜止坐標(biāo)下的αβ分量相吻合，即可增強(qiáng)雙饋風(fēng)機(jī)對系統(tǒng)次同步諧振分量的控制，從風(fēng)機(jī)側(cè)實(shí)現(xiàn)對次同步諧振的抑制。

本發(fā)明實(shí)施例，相對于DQ坐標(biāo)系下的諧振控制，是變換到αβ坐標(biāo)，而不涉及從ABC坐標(biāo)到DQ坐標(biāo)變換，以此可以簡化計算，而且，本發(fā)明實(shí)施例只有一種頻率分量，不存在兩種頻率分量，不需要兩個諧振頻控制器，以此可以省略一個控制器，故可以簡化計算，提高計算效率。本發(fā)明實(shí)施例是從風(fēng)機(jī)側(cè)抑制雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)中的次同步諧振，與電網(wǎng)側(cè)抑制相比，風(fēng)機(jī)側(cè)的改造更具靈活性，風(fēng)機(jī)側(cè)的抑制，實(shí)施靈活、改造方便、成本低、實(shí)施周期短。

一些實(shí)施例中，所述次同步諧振抑制單元220還用于執(zhí)行：

所述比例諧振控制的傳遞函數(shù)為：

其中，G_pr表示比例諧振控制器的傳遞函數(shù)，k_p表示比例諧振控制器的比例系數(shù)，k_r表示諧振系數(shù)，ω_c表示低通截止頻率，s表示比例諧振控制器的傳遞函數(shù)的復(fù)數(shù)形式自變量，ω₀表示諧振頻率。

圖23是本發(fā)明另一實(shí)施例的雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖23所示，圖22所示的雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制裝置，還可包括：比例諧振控制參數(shù)調(diào)節(jié)單元230，與次同步諧振抑制單元220連接。

比例諧振控制參數(shù)調(diào)節(jié)單元230用于執(zhí)行：通過在保持比例諧振控制器的比例系數(shù)k_p和諧振系數(shù)k_r不變的情況下調(diào)節(jié)低通截止頻率ω_c或者在保持比例諧振控制器的比例系數(shù)k_p和低通截止頻率ω_c不變的情況下調(diào)節(jié)諧振系數(shù)k_r獲得多幅雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電諧振控制系統(tǒng)的閉環(huán)波特圖，并根據(jù)獲得的閉環(huán)波特圖確定所述雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)的比例諧振控制參數(shù)，以同時提高所述雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)在所述諧振頻率點(diǎn)的增益和所述雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

本實(shí)施例，通過比例諧振控制參數(shù)調(diào)節(jié)單元230可以獲得更佳的比例諧振控制參數(shù)，例如比例系數(shù)k_p、諧振系數(shù)k_r、低通截止頻率ω_c，能夠同時滿足雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)在諧振頻率點(diǎn)的增益和雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

一些實(shí)施例中，所述比例諧振控制參數(shù)調(diào)節(jié)單元230還用于執(zhí)行：比例諧振控制器的比例系數(shù)k_p＝1.6，諧振系數(shù)k_r＝5，低通截止頻率ω_c＝10rad/s。

本發(fā)明實(shí)施例的雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的抑制裝置，相對于DQ坐標(biāo)系下的諧振控制，是變換到αβ坐標(biāo)，而不涉及從ABC坐標(biāo)到DQ坐標(biāo)變換，以此可以簡化計算，而且，本發(fā)明實(shí)施例只有一種頻率分量，不存在兩種頻率分量，不需要兩個諧振頻控制器，以此可以省略一個控制器，故可以簡化計算，提高計算效率。本發(fā)明實(shí)施例是從風(fēng)機(jī)側(cè)抑制雙饋風(fēng)機(jī)串補(bǔ)輸電系統(tǒng)中的次同步諧振，與電網(wǎng)側(cè)抑制相比，風(fēng)機(jī)側(cè)的改造更具靈活性，風(fēng)機(jī)側(cè)的抑制，實(shí)施靈活、改造方便、成本低、實(shí)施周期短，可以根據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計，在風(fēng)機(jī)入網(wǎng)時具有抑制功能就能從根本上避免次同步諧振的風(fēng)險，抑制的成本最低。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實(shí)施例”、“一個具體實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“例如”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。各實(shí)施例中涉及的步驟順序用于示意性說明本發(fā)明的實(shí)施，其中的步驟順序不作限定，可根據(jù)需要作適當(dāng)調(diào)整。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機(jī)可用程序代碼的計算機(jī)可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學(xué)存儲器等)上實(shí)施的計算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機(jī)程序指令到通用計算機(jī)、專用計算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機(jī)器，使得通過計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機(jī)程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機(jī)可讀存儲器中，使得存儲在該計算機(jī)可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機(jī)程序指令也可裝載到計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。