壓需求值進行空間矢量脈寬調(diào)制，來獲得轉(zhuǎn) 子側變流器三對開關管的開關信號Sa、Sb、S。。
[0028] 優(yōu)選地，在步驟（10)中，所述前饋補償值Vm。、V#的計算公式為：
[0029]
[0030] 在步驟（11)中，利用所述轉(zhuǎn)子d軸電流指令4、所述轉(zhuǎn)子q軸電流指令$以及所 述轉(zhuǎn)子電阻&、所述轉(zhuǎn)子自感W來計算獲得轉(zhuǎn)子電流指令前饋值Vfmfc、vtoq。，
[0031 ]所述VfOTd。、Vw計算公式為
[0032] 總體而言，按照本發(fā)明的上述技術構思與現(xiàn)有技術相比，主要具備以下的技術優(yōu) 占.
[0033] 1、本發(fā)明通過在電流環(huán)中引入電流指令前饋單元，可實現(xiàn)對電網(wǎng)故障期間包含暫 態(tài)分量、負序分量的暫態(tài)電流指令的精確跟蹤，有利于系統(tǒng)對暫態(tài)控制目標的精確實現(xiàn)，進 而可有效增強雙饋感應風力發(fā)電機的低電壓穿越能力；
[0034] 2、本發(fā)明所提控制方法不影響原電流環(huán)的穩(wěn)定性；
[0035]3、本發(fā)明所提控制方法對電網(wǎng)頻率波動和雙饋感應風力發(fā)電機參數(shù)漂移均具有 較高的魯棒性，有效保證了在實際系統(tǒng)中應用時的優(yōu)異性能；
[0036] 4、本發(fā)明所提控制方法結構簡單，易于工程實施。
【附圖說明】
[0037] 圖1為本發(fā)明提出的電網(wǎng)故障下雙饋感應風力發(fā)電機暫態(tài)電流跟蹤控制方法的 控制框圖；
[0038] 圖2為雙饋感應風力發(fā)電機的轉(zhuǎn)子側變流器電流環(huán)控制結構框圖；
[0039] 圖3為按典型I型設計時的電流環(huán)閉環(huán)伯德圖；
[0040] 圖4為按典型II型設計時的電流環(huán)閉環(huán)伯德圖；
[0041] 圖5為采用本發(fā)明所述控制方法后，雙饋感應風力發(fā)電機的轉(zhuǎn)子側變流器電流環(huán) 控制結構框圖；
[0042] 圖6為引入電流指令前饋控制前后電流環(huán)閉環(huán)伯德圖；
[0043] 圖7為雙饋感應風力發(fā)電機參數(shù)偏移時，采用本發(fā)明所述控制方法的電流環(huán)閉環(huán) 伯德圖；
[0044] 圖8為本發(fā)明所述方法在電網(wǎng)電壓發(fā)生跌落故障時的仿真結果；
[0045] 其中，電網(wǎng)電壓對稱跌落80%故障時的仿真結果為：(a)為定子線電壓，（b)為轉(zhuǎn) 子三相電流，（C)為電磁轉(zhuǎn)矩，（d)為轉(zhuǎn)子d軸電流指令跟蹤，（e)為轉(zhuǎn)子q軸電流指令跟 蹤，（f)為轉(zhuǎn)子dq軸電流指令跟蹤誤差；
[0046] 電網(wǎng)電壓單相跌落80%故障時的仿真結果為：（g)為定子線電壓，（h)為轉(zhuǎn)子三相 電流，⑴為電磁轉(zhuǎn)矩，（j)為轉(zhuǎn)子d軸電流指令跟蹤，（k)為轉(zhuǎn)子q軸電流指令跟蹤，（1) 為轉(zhuǎn)子dq軸電流指令跟蹤誤差。
【具體實施方式】
[0047] 為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要 彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0048] 本發(fā)明提供了一種電網(wǎng)故障下雙饋感應風力發(fā)電機暫態(tài)電流跟蹤控制方法，其原 理框圖如圖1所示，包括以下各步驟：
[0049] (1)獲取雙饋感應風力發(fā)電機的電機參數(shù)，如：定子自感匕、定轉(zhuǎn)子互感L"、定子電 阻札、轉(zhuǎn)子電阻&和轉(zhuǎn)子自感這些電機參數(shù)通常由雙饋感應風力發(fā)電機制造廠商提供， 也可以通過短路和開路實驗測量獲得；
[0050] (2)通過電壓、電流霍爾傳感器來采集雙饋感應風力發(fā)電機的定子三相電壓Usabc、 定子三相電流Isab。和轉(zhuǎn)子三相電流I
[0051] (3)使用鎖相環(huán)方法來獲取電網(wǎng)并網(wǎng)點電壓的角頻率cos;
[0052] (4)采用編碼器檢測方法來獲取雙饋感應風力發(fā)電機的轉(zhuǎn)子機械角頻率
[0053] (5)根據(jù)步驟（3)獲得的并網(wǎng)點電壓的角頻率cos與步驟（4)中獲得的轉(zhuǎn)子機械 角頻率來獲得轉(zhuǎn)差角頻率《 2= ?s-?y并將轉(zhuǎn)差角頻率《2進行積分來獲得轉(zhuǎn)差角
[0054] (6)根據(jù)步驟（5)中的轉(zhuǎn)差角0 2，對上述步驟⑵中的定子三相電壓Usab。、定子三 相電流Isab。和轉(zhuǎn)子三相電流I。分別進行abc/dq坐標變換，來獲得同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的 雙饋感應風力發(fā)電機的定子d軸電壓usd、定子q軸電壓usq、定子d軸電流isd、定子q軸電 流isq和轉(zhuǎn)子d軸電流im、轉(zhuǎn)子q軸電流iy
[0055] (7)根據(jù)步驟（1)中的所述雙饋感應風力發(fā)電機的所述定子自感Ls、所述定轉(zhuǎn)子 互感1^以及步驟（6)中的所述定子d軸電流isd、所述定子q軸電流isq、所述轉(zhuǎn)子d軸電流 i?i、所述轉(zhuǎn)子q軸電流iq，來計算得到所述雙饋感應風力發(fā)電機的定子d軸磁鏈也sd、定子 q軸磁鏈itsq，其計算公式為
[0056] (8)根據(jù)步驟（6)中的所述轉(zhuǎn)子d軸電流ird、所述轉(zhuǎn)子q軸電流irq分別與轉(zhuǎn)子d 軸電流指令^、轉(zhuǎn)子Q軸電流指令&相減來獲得d軸誤差信號Ld、q軸誤差信號U，其計 算公式為：
[0057] (9)通過控制器來對所述d軸誤差信號ied、所述q軸誤差信號iji行閉環(huán)處理， 得到轉(zhuǎn)子電壓控制量;
[0058] (10)根據(jù)上述步驟（1)中的所述定子自感Ls、所述定轉(zhuǎn)子互感k、所述定子電阻 札和所述轉(zhuǎn)子自感Lp步驟（6)中的所述雙饋感應風力發(fā)電機的所述定子d軸電壓usd、所 述轉(zhuǎn)子d軸電流i#所述轉(zhuǎn)子q軸電流iq，步驟（7)中的所述定子d軸磁鏈屯sd、定子q軸 磁鏈以及步驟（4)、（5)中的所述轉(zhuǎn)子機械角頻率cop所述轉(zhuǎn)差角頻率《2來計算得到 前饋補償值V^、V_，其計算公式為：
[0059]
其中，CT= 1 - & / 為漏感系數(shù)；
[0060] (11)根據(jù)上述步驟⑴中的轉(zhuǎn)子電阻&、轉(zhuǎn)子自感k以及轉(zhuǎn)子d軸電流指令 /&、轉(zhuǎn)子q軸電流指令來計算獲得轉(zhuǎn)子電流指令前饋值Vf(：n](：，其計算公式為：
[0061] (12)根據(jù)上述步驟（9)中的轉(zhuǎn)子電壓控制量<、《；；，步驟（10)中的前饋補償 值td。、V#，以及步驟（11)中的電流指令前饋值VfCTd。、VfOTq。，來計算獲得轉(zhuǎn)子電壓需求值 K!、其計算公式為：
[0062]
[0063] (13)對步驟（12)中的轉(zhuǎn)子電壓需求值^進行空間矢量脈寬調(diào)制，來獲得轉(zhuǎn) 子側變流器三對開關管的開關信號Sa、Sb、S。。
[0064] 為了更進一步的說明本發(fā)明實施例提供的電網(wǎng)故障下雙饋感應風力發(fā)電機暫態(tài) 電流跟蹤控制方法，下面結合【附圖說明】本發(fā)明的工作原理。
[0065] 雙饋感應風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子側變流器的電流內(nèi)環(huán)通常采用同步旋轉(zhuǎn)坐標下PI控制 方法，其簡化控制結構框圖如圖2所示。
[0066] 電流環(huán)被控對象的傳遞函數(shù)G(s)可表示為：
[0067]
(1)
[0068] PI控制器的傳遞函數(shù)C(s)可表示為：
[0069]
(2)
[0070] 若按典型I型系統(tǒng)設計電流環(huán)，系統(tǒng)將具有較快的電流跟蹤性能，此時的系統(tǒng)閉 環(huán)傳遞函數(shù)可表示為：
(3)
[0071]
[0072] 式中，f。為截止頻率，一般選擇截止頻率f。在等效開關頻率的1/10以內(nèi)，可取f。 為開關頻率fsw的1/10,即f。=fsw/l〇。
[0073] 那么，可得轉(zhuǎn)子電流內(nèi)環(huán)的PI控制器參數(shù)為：
[0074]
(4)：
[0075] 若為了改善電流環(huán)的抗擾動性能，可按典型II型來設計PI控制器，此時系統(tǒng)的閉 環(huán)傳遞函數(shù)可表示為：
㈧
[0076]
[0077] 由式（5)可解得電流環(huán)的阻尼比|和自然振蕩頻率、為：
[0078]
[0079]工程上，通常取I= 0.707,2Jifsw/20,可取《n= 2Jifsw/20。
[0080] 那么，轉(zhuǎn)子電流內(nèi)環(huán)的PI控制器參數(shù)為：
[0081]
[0082] 由上述分析可知，按典型I或II型設計的電流環(huán)PI控制器參數(shù)均受限于系統(tǒng)開 關頻率fsw的大小，以一臺典型參數(shù)下的1. 5MW雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)為例，其銘牌數(shù)據(jù)見下 表1。當開關頻率fsw分別為2kHz、5kHz、10kHz時，分別按典型I、II型系統(tǒng)設計了電流環(huán)， 那么，按典型I、II型系統(tǒng)設計的電流環(huán)閉環(huán)伯德圖如圖3、圖4所示。
[0083] 表1 1.5MW雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)仿真參數(shù)
[0084]
[0085] 由圖3和圖4可知，當開關頻率fsw= 2kHz時，無論按I型或II型設計的電流環(huán)在 50Hz、100Hz頻率處都存在較大的幅值、相位誤差，且隨著開關頻率的提高，幅相誤差將隨之 降低。然而，目前麗級風力發(fā)電系統(tǒng)的開關頻率fsw通常在2kHz左右，因此，需要對同步旋 轉(zhuǎn)坐標系PI控制方法進行優(yōu)化，以實現(xiàn)故障期間雙饋感應風力發(fā)電機對暫態(tài)目標的精確 實現(xiàn)。