，W检测电力海绵2的直流电容 两端的直流电压恥;交流电流传感器4,其串接于电力海绵2和电网之间，W检测输入电力 海绵2的交流电流交流电压互感器3,其与电网连接，W检测输入电力海绵的交流电压 U,，控制单元6为数字信号处理器，其包括第一比例积分控制器PIl和第二比例积分控制器 PI2,控制单元6分别与直流电压传感器5、交流电流传感器4和交流电压互感器3连接，接 收其检测得到的直流电压Ud。、交流电压UgW及交流电流ig;控制单元6还与风力发电机1 通讯连接，W从风力发电机1获取风电功率P?;控制单元6的控制信号输出端还与电力海 绵2相应的控制端连接，对电力海绵2进行控制，其控制方法见下述方法实施例，该方法实 施例是基于本系统实施例实现的。 阳0化]图2显示了本实施例的电力海绵2的一种半桥拓扑结构。本实施例的电力海绵2 包括与交流=相分别对应的=个半桥结构，如图2所示，其中每一个半桥结构均包括：第一 IGBTT1、第二IGBTT2W及直流电容C，其中第一IGBTTl的发射极连接第二IGBTT2的 集电极，第一IGBTTl的集电极通过直流电容C与第二IGBTT2的发射极连接，作为电力海 绵的控制端的第一IGBTTl和第二IGBTT2的控制端，其分别与电力海绵脉宽调制信号U。、 1^、11。和由控制单元内部生成的相反的电力海绵脉宽调制信号11之、11石、117中对应相的 电力海绵脉宽调制信号和相反的电力海绵脉宽调制信号所对应的控制单元的控制信号输 出端相连，第二IGBTT2的集电极和发射极串接在对应相的电网与阻性负载之间，直流电容 C两端的电压为电力海绵的直流电压Udc。 阳066]图3显示了本实施例的电力海绵2的一种全桥拓扑结构。本实施例的电力海绵2 包括与交流=相分别对应的=个全桥结构，如图3所示，其中每一个全桥结构均包括：第一 IGBTT1、第二IGBTT2、第SIGBTT3、第四IGBTT4W及直流电容，其中第一IGBTTl的发 射极连接第=IGBTT3的集电极，第二IGBTT2的发射极连接第四IGBTT4的集电极，第一 IGBTTl和第二IGBTT2的集电极通过直流电容与第SIGBTT3和第四IGBTT4的发射极 连接，第一IGBTTl的控制端和第四IGBTT4控制端相连，第二IGBTT2的控制端和第S IGBTT3控制端相连，作为电力海绵的控制端的第一IGBTTl和第SIGBTT3的控制端，其 分别与电力海绵脉宽调制信号Ug、Ub、Uc和由控制单元内部生成的相反的电力海绵脉宽调制 信号11之、中对应相的电力海绵脉宽调制信号和相反的电力海绵脉宽调制信号 对应的控制单元的控制信号输出端相连，第一IGBTTl的发射极和第二IGBTT2的发射极 串接在电网与阻性负载之间，直流电容C两端的电压为电力海绵的直流电压Udc。
[0067] 图4给出了本发明所述的减少风电波动的控制方法在一种实施方式下的控制原 理。本方法实施例基于上述系统实施例实现。
[0068] 结合参考图1-4,本实施例工作时：
[0069] 首先，控制单元6进行初始化，包括设定直流电压给定值Ud^w、第一比例积分控制 器PIl的比例系数kpi(l~100)、第一比例积分控制器PIl的积分系数kii(0~10)、第二比 例积分控制器PI2的比例系数kp2(l~100)、第二比例积分控制器PI2的积分系数ki2(〇~ 10)W及一阶惯性参数Tl(0~10)。
[0070]之后，控制单元6通过交流电压互感器3、交流电流传感器4 W及直流电压传感器 5测量获得交流电压心交流电流i郝直流电压UDC;从交流电压U郝交流电流i满到交流 电压的幅值&、交流电流幅值L、交流电压与交流电流的功角心W及相位0，并进一步得到 电阻负荷功率Pi,其计算公式为巧^? * 4 *COS资}
[0071] 控制单元6将接收的风电功率P,。经一阶惯性环节得到风力发电机注入电网的功 率IVrf,其计算公式巧
，.将风电功率P?和风力发电机注入电网的功 率IVw之差作为电阻负荷功率参考值PIuf;
[0072] 控制单元6通过第一比例积分控制器PI1将电阻负荷功率参考值PbW和电阻负荷 功率Pi之差进行第一比例积分控制得到电力海绵交流电压控制量U。，其计算公式为 阳073] Uq=k Pi* (PirW-Pi)+kii* / (PirW-Pi)dt;
[0074] 控制单元6通过第二比例积分控制器PI2将直流电压给定值IVw和接收的电力 海绵2的直流电压IV之差进行第二比例积分控制得到电力海绵直流电压控制量Ud,其计算 公式为
[00巧]Ud - k p2*化Cref-U〇c)+k。*/(UDCref-Uoc) dt; 阳076] 控制单元6将电力海绵交流电压控制量Uq和电力海绵直流电压控制量Ud进行 dq-油C派克反变换，变换公式如下：
[0077]
[0078]得到与交流S相分别对应的电力海绵脉宽调制信号U。、Ub、U。，同时对其进行取反 得到相反的电力海绵脉宽调制信号^、司;、昨，该信号通过电力海绵相应的控制端控 审IJ电力海绵2加在电阻负荷7上的电压Ui,从而控制电阻负荷7的功率Pi,W平抑风电功率P?的波动，使得风力发电机注入电网的风电功率为Pwwf,从而趋于平稳。
[0079] 要注意的是，W上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于W上实施 例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联 想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种减少风电波动的控制系统，其与风力发电机连接，所述风力发电机将风能转化 为电能输给电网，其特征在于，所述控制系统包括控制单元，电力海绵，直流电压检测装置， 交流电流检测装置和交流电压检测装置，其中： 所述电力海绵串接于电网和电阻负荷之间，所述电力海绵的控制端与所述控制单元的 控制信号输出端连接； 所述直流电压检测装置，其与电力海绵的直流母线连接，以检测电力海绵的直流电压 UDC，所述直流电压检测装置还与控制单元的直流信号输入端连接； 所述交流电流检测装置串接于所述电力海绵和电网之间，以检测输入电力海绵的交流 电流is，所述交流电流检测装置还与控制单元的交流电流信号输入端连接； 所述交流电压检测装置与电网连接，以检测输入电力海绵的交流电压Us，所述交流电 压检测装置还与控制单元的交流电压信号输入端连接； 所述控制单元还与风力发电机连接，以接收传输自风力发电机的风电功率Ptro;所述控 制单元包括第一比例积分控制器和第二比例积分控制器；所述控制单元根据下述模型获得 电力海绵交流电压控制量Uq和电力海绵直流电压控制量u d: Uq= k P1^(Plref-P1)+kn*I(Plref-P1)Clt Ud= kp2*(UDCref_UDC)+ki2* J (UDCref_UDC) dt 式中，kpl为第一比例积分控制器的比例系数；Ic11为第一比例积分控制器的积分系数； Plraf表示所述电阻负荷的功率参考值，其为风电功率？￥。和风力发电机注入电网的功率P wraf 的差，所述风力发电机注入电网的功率Pwraf由控制单元将风电功率Ptro经一阶惯性环节得 到；P1表示所述电阻负荷的功率，Pf 其中Us是由接收自交流电压检测 装置的交流电压^得到的交流电压幅值，I s是由接收自交流电流检测装置的交流电流i 3得 到的交流电流幅值，供表示交流电压与交流电流的功角；kp2为第二比例积分控制器的比例 系数，kl2为第二比例积分控制器的积分系数；U D&rf为设定的直流电压给定值； 所述控制单元将电力海绵交流电压控制量Uq和电力海绵直流电压控制量U d进行 dq-abc派克反变换，得到与交流三相分别对应的电力海绵脉宽调制信号ua、ub、u。，控制单元 通过其控制信号输出端将与交流三相分别对应的电力海绵脉宽调制信号11 3、1^、1!。传输给电 力海绵的控制端，以控制电力海绵加在所述电阻负荷上的电压，使得风力发电机注入电网 的功率为P