专利名称：双馈风力发电系统的非线性功率解耦控制方法
技术领域：
本发明涉及风カ发电的控制技术领域，尤其涉及一种用于双馈风カ发电系统的非线性功率解耦控制方法。
背景技术：
双馈风カ发电机的控制是通过对双PWM变流器的控制来实现的，通常的控制策略是将双PWM变流器分为网侧变流器和转子侧变流器(机侧变流器)来分别进行控制，网侧变流器的控制目标主要是在单位功率因数下保持直流侧电压的恒定。由于风能是ー种剧烈变化的随机性很强的可再生能源，所以在变速恒频双馈风カ发电中，转差功率处于不断变化的状态，对于网侧变流器来说，实际上就是其负载的变化非常剧烈，这就要求网侧变流器要在剧烈的负载变化过程中保持直流侧电压稳定。直流侧电压的静态稳定性和动态调节速度对风电系统的运行特性至关重要。转子侧变流器根据双馈风カ发电机的特性来实现双馈风カ发电机的有功功率和无功功率的解耦控制。在电カ市场环境下这种控制策略反映了发电厂和电网的不同需求，发电厂希望最大可能地利用风能进行发电，也就是风カ发电机的最大功率跟踪。而电网运行部门则要求維持电网的安全稳定运行和灵活的调度能力，所以这种控制策略得到了很大的重视和广泛的应用。双馈风カ发电系统是ー个多输入、多输出、强耦合的非线性系统。目前，一般采用传统矢量控制实现双馈风カ发电系统的功率解耦控制。但是，传统矢量控制是建立在对双馈风カ发电系统近似线性化的基础之上，并不能反映双馈风カ发电系统其非线性化的本质，因此控制性能大受影响，具体表现为动态过程中功率控制并不能实现完全解耦控制。另夕卜，双馈风カ发电系统存在很多非线性因素，而由结构性非线性因素引发的问题，一般可以通过非线性控制策略解決。输入输出线性化解耦控制是非线性控制的主要方法之一，在感应电机的控制策略研究中受到了广泛的关注。因此，为了更好地实现双馈风カ发电系统的功率解耦控制，本申请人加深了对双馈风カ发电系统的非线性功率解耦控制的研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双馈风カ发电系统的非线性功率解耦控制方法，解决了现有技术中双馈风カ发电控制系统中动态功率不解耦的问题，从而实现双馈风カ发电机组的动态和静态完整的功率解耦，并且具有直观、简便和易于理解的特点，方便在工程上推广应用。实现上述目的的技术方案是一种双馈风カ发电系统的非线性功率解耦控制方法，包括下列步骤步骤一，建立双馈风カ发电系统状态方程，井分为两部分其一，机侧变流器系统
权利要求
1.一种双馈风力发电系统的非线性功率解耦控制方法，其特征在于，包括下列步骤 步骤一，建立双馈风力发电系统状态方程，并分为两部分 其一，机侧变流器系统
2.根据权利要求1所述的双馈风力发电系统的非线性功率解耦控制方法，其特征在于，所述步骤一中 机侧变流器系统中选择转子电流作为状态向量，转子电压作为输入量，定子有功功率和无功功率为输出量； 网侧变流器系统中选择网侧电流和直流电压作为状态量，变流器侧交流电压为输入量，直流母线电压和网侧无功功率为输出量。
3.根据权利要求1或2所述的双馈风力发电系统的非线性功率解耦控制方法，其特征在于，所述步骤二中 所述机侧变流器系统根据其输入输出线性化控制率
4.根据权利要求3所述的双馈风力发电系统的非线性功率解耦控制方法，其特征在于，所述V1和V2可由下式得到
全文摘要
本发明公开了一种双馈风力发电系统的非线性功率解耦控制方法，包括步骤建立适用于功率解耦控制的双馈风力发电系统状态方程；采用输入输出线性化理论，通过状态反馈和坐标变换将双馈风力发电系统进行精确线性化，从而实现双馈风力发电系统高性能的功率解耦控制。本发明解决了现有技术中双馈风力发电控制系统中动态功率不解耦的问题，从而实现双馈风力发电机组的动态和静态完整的功率解耦。
文档编号H02P21/00GK103023021SQ20121048917
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者张鲁华, 陈国栋, 董祖毅 申请人:上海电气集团股份有限公司