1.一种不平衡电压下改进型双环DFIG低电压穿越控制策略,其特征在于,包括以下步骤:S1、对网侧变换器进行建模;
图1 DFIG网侧变换器的拓扑结构图;
由图1可得网侧变换器的功率S为
式(1)中,P0、Q0为平均有功功率和无功功率;P2s、Q2s为二倍正弦功率;P2c、Q2c为二倍余弦有功、无功分量。可见,功率中除了有功和无功功率,同时还存在有功和无功功率的谐波。
其中,功率各部分分量可表达为
S2、为实现低电压穿越过程中母线电压稳定和负序分量的抑制,建立两个控制目标,控制目标1:直流电压稳定无二倍频脉动;控制目标2:交流侧电流无负序分量;同时计算出各控制目标下的电流指令值;
S3、设计BP-PID控制器和改进后的PR控制器相结合构建改进型双环结构;外环由BP神经网络PID控制器控制,电流内环部分由改进的比例谐振PR控制器控制。
S4、仿真验证,证实该方法的有效性和可行性。
2.根据权利要求1所述的一种不平衡电压下改进型双环DFIG低电压穿越控制策略,其特征在于,在步骤S2中:控制目标1的电流指令值为:根据式(3)可得电流指令值,其中,d轴上正、负序电流指令值为:q轴上正、负序电流指令值为:
3.根据权利要求1所述的一种不平衡电压下改进型双环DFIG低电压穿越控制策略,其特征在于,在步骤S2中,控制目标2的电流指令值为:由式(6)可得控制目标2的电流指令值。
其中,d上轴正、负序电流指令值为
q轴上正、负序电流指令值为
4.根据权利要求1所述的一种不平衡电压下改进型双环DFIG低电压穿越控制策略,其特征在于,在步骤S3中,BP-PID控制器其推算过程为:本系统以指令信号S*x、实际信号Sx及两者之差S(k)为神经网络为输入;令输入层的输入为:oj=x(j),其中j=1,2,3,且 x(2)=Sx,x(3)=S(K);通过对神经网络各层神经元计算,得出输出层为
5.根据权利要求1所述的一种不平衡电压下改进型双环DFIG低电压穿越控制策略,其特征在于,在步骤S3中,PR控制器推算过程为:理想比例谐振控制器的传递函数:
式(10)中,kp为比例系数,kr为谐振系数,ω0为谐振频率。
为增强稳定性,在其中加入一项截止频率项,加入截止频率后PR控制器不仅增益高,且不易受网侧频率的影响。令截止频率为ωc,则加入截止频率的PR控制器传递函数为:由网侧变换器的结构可得交流侧方程为
式(12)中,vˊgα、vˊgβ为PR输出电压。
由式(12)可推得电流内环的控制方程为