1.一种用于双馈风电场低电压穿越的模型预测转子电流控制方法，其特征在于，它包括以下内容：

1)建立双馈风电场双馈感应风力发电机的状态空间数学模型提出模型预测转子电流控制对双馈风电场进行控制，需要建立双馈风电场双馈感应风力发电机的状态空间数学模型，将风能转换系统接入双馈电机以作为双馈感应风力发电机，因此需要通过双馈风机的空气动力表达式，将风速转换为双馈电机的机械转矩为，式中：Tm为机械转矩；ρ为空气密度；R为叶轮半径；v为风速；Ct为转矩系数，双馈风机的运动方程为：

式中：np为电机的极对数；J为转动惯量；D为阻转矩阻尼系数；K为扭转弹性转矩系数；

ωr为转子旋转角速度；θr为转子空间位置角；Te为电磁转矩，其表达式为：Te＝npLm(iqsidr‑idsiqr)                (3)式中：Lm表示定子与转子的互感；ids,idr,iqs,iqr分别表示定、转子d,q轴的电流，在同步转速下，电机定、转子电压方程为：式中：us与ur分别表示电机定子与转子侧的电压；Rs与Rr分别表示在旋转坐标系下电机定子与转子的电阻；is与ir分别表示电机定子与转子的电流；ψs与ψr分别表示定子与转子的磁链；ωs表示同步旋转电角速度；ωm表示发电机旋转电角速度；

磁链方程为：

式中：Ls表示电机的定子电感；Lr表示转子电感；

将磁链方程代入电压方程，对双馈电机定转子的电流分量进行dq分解，整理后得：式中：vds,vqs,vdr,vqr分别表示定、转子d,q轴的电压；

2)构建模型预测转子电流控制低电压穿越预测模型T

选取定、转子d,q轴电流与转子旋转角速度[idr,iqr,ids,iqs,ωr]作为状态变量；转子d,T T

q轴的电压[vdr,vqr]作为控制变量；定子d,q轴的电压[vds,vqs] 作为扰动变量；输出变量则T

设为转子d,q轴电流[idr,iqr] ，通过泰勒展开对双馈感应电机的状态空间模型进行线性化处理，得出双馈电机线性化状态空间表达式为：应用前向欧拉将线性化后的状态空间表达式离散化，建立双馈感应电机输入与输出之间的预测模型为：

式中，A,B,C,D均为系数矩阵；x(k)、Δu(k)、Δd(k)、y(k)分别为k时刻的状态变量、控制变量、扰动变量与输出变量；x(k+1)为k+1时刻更新后的状态变量；

3)构建模型预测转子电流控制低电压穿越优化模型对双馈风电机组应用模型预测转子电流控制时，控制目标为最小化风机转子电流与其参考值之间的偏差及控制成本，在低电压穿越期间，转子电流的参考值 为式(15)：式中：Lls与L'lr分别表示双馈风机定子与转子漏感； 与 分别表示定子磁链负序与直流分量；

模型预测转子电流控制的目标函数为：式中：Q表示控制输出的权重矩阵；R表示控制输入的权重矩阵；Yref表示输出变量的参考轨迹。

约束条件包括：

定、转子dq轴电流下、上限约束：式中： 分别表示定、转子d轴与q轴电流的下、上限值；

定、转子dq轴电压下、上限约束：式中： 分别表示定、转子d轴与q轴电压的下、上限值；

转子dq轴电压爬坡限值约束：

式中，Edr与Eqr分别表示转子d轴与q轴电压爬坡幅度的约束限值；

在求解时，将式(13)所示的目标函数转化为开环优化问题，在Matlab中调用quadprog函数，通过二次规划进行求解，同时，可提前将未来的预测信息代入式(11)所示的预测模型，并根据实测的转子电流校正下一时刻的转子电流预测值，通过k时刻对k+1时刻的预测值与k+1时刻实际值的差修正k+2时刻转子电流预测值，以实时补偿误差，从而进行反馈校正；

4)动态电压恢复器设计

在电网侧引入DVR装置，通过补偿机端电压以隔离电网故障，从而提高风电机组的故障穿越能力，DVR由3个单相全桥结构组成，在正常运行工况下，DVR输出电压为0，而当电网电压跌落时，变流器输出需要补偿的交流电压，经LC滤波后通过变压器注入电网；

为提高DVR电压补偿的性能，减小补偿成本，需要选择合适的DVR主电路参数，DVR的额定功率表示为：

式中：PDFIG表示双馈风机的额定功率；U1表示正常运行状况下的线电压；U2表示电网发生电压跌落时的线电压；

DVR通过直流母线电压逆变产生补偿电压，因此直流母线电压与需要补偿电压的峰值关系式为：

式中：udc为DVR直流母线电压； 为所需补偿电压的峰值；

为使补偿后的电压恢复至电压跌落前的稳态值，需确定DVR补偿电压的参考值：式中， 表示电网电压参考值；ug表示实际电网电压；

通过静止坐标系下的PR控制器对DVR进行控制，实现对交流信号的无静差调节，从而达到快速精确补偿电网电压跌落的控制目标。