CN107658911A - 电网不对称故障下永磁直驱风电机组增强低电压穿越控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电网不对称故障下永磁直驱风电机组增强低电压穿越控制方法，涉及对永磁直驱风电机组网侧变换器和机侧变换器的控制。本方法在充分考虑变换器容量和机组运行工况基础上，得到永磁直驱风电机组网侧变换器的正、负序dq轴电流给定指令，进一步将得到的网侧变换器正、负序控制电压和直流母线电压U_dc通过空间矢量调制产生网侧变换器PWM驱动信号，使得永磁直驱风电机组能够抑制并网点电压不平衡度，并最大限度地向电网提供有功电流，从而显著增强了永磁直驱风电机组在电网不对称故障下的低电压穿越能力及其所并电网的电能质量。

Description

电网不对称故障下永磁直驱风电机组增强低电压穿越控制 方法

技术领域

本发明涉及风力发电技术，具体涉及一种永磁直驱风电机组在电网不对称故障下的增强故障穿越控制方法，属于新能源发电技术领域。

背景技术

目前，永磁直驱风电机组因其采用永磁体励磁，省去了齿轮箱、电刷、滑环等故障率较高的部件，具有耐盐雾腐蚀、结构简单以及运行噪声小等优点，已经成为风力发电***中的主流机型之一。由于永磁直驱风电机组通过全功率变换器实现了机网隔离，充分利用全功率变换器的容量对风电场公共点的电压进行补偿，是提高永磁直驱风电机组故障穿越能力的主要手段。并鉴于我国风电资源大多集中在偏远地区，与电力主网连接较弱，相比于电网对称短路故障，电网不对称短路故障在实际***中发生的概率更大。当电网发生不对称跌落故障时，发电***将输出大量的负序电流，使并网变流器产生不平衡发热、损耗增大，严重威胁并网变流器运行性能和发电***并网电能质量；其次，电网电压不平衡还会造成发电***馈入电网的功率发生振荡，引起发电***直流链电压波动，严重影响发电***和电网的安全稳定运行。因此，为了提高永磁直驱风电机组在电网不对称故障下的低电压穿越能力及风电机组所并电网的电能质量，需进一步对不对称电网故障条件下永磁直驱风电***的低电压穿越控制方法进行深入研究。目前，针对永磁直驱风电机组的不对称故障穿越技术，国内外学者已开展了相关研究，如已公开的下列文献：

(1)张晓英,程治状,李琛,丁宁,蒋拯.直驱永磁风力发电***在不对称电网故障下的电压稳定控制[J].电力***保护与控制.2013,41(18):17-24.

(2)朱小军,姚骏,蒋昆,夏先锋,文一宇,龙虹毓.电网不对称故障下含飞轮储能单元的永磁直驱风电***增强运行控制策略[J].电网技术,2013,37(5):1454-1463.

文献(1)采用双同步旋转坐标轴系下双电流环控制策略，或实现无负序电流输出至电网，或实现输出有功功率和直流侧母线电压2倍频波动得到有效抑制，或实现输出无功功率无波动，一定程度上提高了永磁直驱风电***的故障穿越能力，但无法同时实现多个运行目标。文献(2)通过在变换器的直流母线上加装储能装置以吸收直流电容2倍频波动以及发电机输出的有功功率从而维持直流母线电压稳定且无波动，并通过网侧变换器消除输出电流的负序分量或者输出功率的2倍频波动，加强了风电***的故障穿越能力和并网***的电能质量，但并没有充分发挥网侧变换器的容量，且硬件设备的使用必然会增加整个***的成本。

在电网不对称故障期间，由于电网负序电压和***负序电流的出现，必然会对永磁直驱风电机组的运行性能产生严重影响。因此，在不增加额外的硬件设备基础上，充分利用永磁直驱风电机组中变流器的容量和可控能力，研究电网不对称故障下永磁直驱风电机组的增强低电压穿越控制方法，从而保障永磁直驱风电机组不脱网安全稳定运行并且抑制并网点电压的不平衡度，以进一步提高电网暂态电压水平，对增强永磁直驱风电***的故障穿越能力及其所并电网的电能质量具有重要的现实意义。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提出一种电网不对称故障下永磁直驱风电机组增强低电压穿越控制方法，本方法充分利用永磁直驱风电机组中网侧变换器容量来抑制并网点电压不平衡度，并最大限度地向电网提供有功电流，从而提高永磁直驱风电机组故障穿越能力及其并网电能质量。

本发明的技术方案是这样实现的：

电网不对称故障下永磁直驱风电机组增强低电压穿越控制方法，本方法涉及对永磁直驱风电机组网侧变换器和机侧变换器的控制；

(A)永磁直驱风电机组网侧变换器的控制步骤为：

A1)采集永磁直驱风电机组并网点三相电压信号u_gabc、网侧变换器输出三相电流信号i_gabc以及直流母线电压信号U_dc；

A2)将采集到的永磁直驱风电机组并网点三相电压信号u_gabc经过数字锁相环PLL后得到永磁直驱风电机组并网点正序电压矢量的电角度θ_g和同步电角速度ω_e；

A3)将永磁直驱风电机组并网点三相电压信号u_gabc经过静止三相abc坐标系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率坐标变换，转换为静止两相αβ坐标轴系下的电压信号，即u_gα、u_gβ；

A4)采用永磁直驱风电机组并网点正序电压d轴定向方式，分别将步骤A3)所得静止两相αβ坐标轴系下的电压信号u_gα、u_gβ经静止两相αβ坐标轴系到正向、反向同步角速度旋转坐标轴系的恒功率变换，再经过2ω_e陷波器滤波，得到永磁直驱风电机组并网点三相电压在电网不对称故障条件下运行期间的正向、反向同步角速度旋转坐标轴系下的dq轴分量，即

A5)将采集到的网侧变换器三相电流信号i_gabc经过静止三相abc坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率坐标变换得到静止两相αβ坐标轴系下的输出电流i_gα、i_gβ；

A6)将步骤A5)所得静止两相αβ坐标轴系下网侧变换器输出电流i_gα、i_gβ经静止两相αβ坐标轴系到正向、反向同步角速度旋转坐标轴系的恒功率变换，再经过2ω_e陷波器滤波，得到网侧变换器输出电流在正向、反向同步角速度旋转坐标系下的dq轴分量，即

A7)将步骤A4)所得到的永磁直驱风电机组并网点电压在反向同步角速度旋转坐标系下的dq轴分量，即输送至网侧变换器负序电流参考值计算模块，按照下式确定电网不对称故障运行期间，网侧变换器能够将并网点电压不平衡度抑制至零所需输出的未经限幅的负序电流参考值

式中，K_p1和τ_i1分别为负序电流参考值计算模块PI调节器的比例系数和积分时间常数；

A8)将步骤A4)得到的风电场并网点电压在正向、反向同步角速度旋转坐标系下的dq轴分量以及步骤A7)得到的网侧变换器未经限幅的负序电流参考值输送至网侧变换器正序电流最大幅值计算模块，按照下式，确定负序电流限制下的永磁直驱风电***所能输出正序电流的幅值：

式中，|i_gmax|为网侧变换器允许流过的最大电流幅值；

A9)将步骤A4)获得的永磁直驱风电机组网侧变换器在反向同步角速度旋转坐标系下的dq轴电压分量以及步骤A6)和步骤A8)获得的永磁直驱风电机组网侧变换器在正向、反向同步角速度旋转坐标系下的dq轴电流分量和网侧变换器允许运行的最大电流i_gmax输送至网侧变换器正、负序电流参考值计算模块，确定网侧变换器正、负序电流参考值

A10)将步骤A9)计算得到的网侧变换器正序、负序电流参考值分别输送至网侧变换器正序、负序电流内环控制环节，按照下式，得到网侧变换器在正向、反向同步速角速度旋转坐标系控下的正、负序控制电压dq轴分量

式中，K_p3和τ_i3分别为网侧变换器正序控制***中电流内环PI控制器的比例系数和积分时间常数，K_p4和τ_i4分别为网侧变换器负序控制***中电流环PI控制器的比例系数和积分时间常数，L_g为网侧变换器的进线电抗器的电感；

A11)将步骤A10)得到的网侧变换器正、负序控制电压dq轴分量 和分别经过正向、反向同步角速度旋转坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换得到静止两相αβ坐标轴系下正、负序控制电压

A12)将步骤A11)得到的网侧变换器正、负序控制电压和直流母线电压U_dc通过空间矢量调制产生网侧变换器PWM驱动信号，以抑制电网电压不平衡度；

(B)永磁直驱风电机组机侧变换器的控制步骤为：

B1)永磁直驱风电机组机侧变换器采用矢量控制策略，其控制电压通过空间矢量脉宽调制产生机侧变换器PWM驱动信号，以维持不对称故障期间永磁直驱风电机组直流母线电压的稳定。

进一步地，所述的步骤A9)包含以下步骤：

A9.1)电网不对称故障运行期间，利用步骤A7)获得的未经限幅的网侧变换器负序电流dq轴参考值计算网侧变换器负序电流参考值幅值和网侧变换器正序电流参考值幅值

并进行以下判断：

式中，为永磁直驱风电机组实现最大风能跟踪时正向同步角速度旋转坐标系下网侧d轴电流正序分量，为不输出无功功率时正向同步角速度旋转坐标系下网侧q轴电流正序分量；

A9.2)若满足A9.1)中的约束条件，则网侧变换器正、负序dq轴电流参考值按照如下所述输出：

式中，为网侧变换器正、负序电流参考值计算模块输出的正、负序dq轴电流参考值；

A9.3)若不满足A9.1)中的约束条件，则判断步骤A9.1)获得的永磁直驱风电机组网侧变换器负序电流参考值幅值是否满足如下式所示的约束条件：

A9.4)若满足A9.3)中的约束条件，则网侧变换器正、负序dq轴电流参考值按照如下所述输出：

A9.5)若不满足A9.3)中的约束条件，则网侧变换器正、负序dq轴电流参考值按照如下所述输出：

所述的步骤B1)包含以下步骤：

B1.1)电网不对称故障运行期间，设定机侧变换器电压参考指令为：

式中，ψ_s为永磁体磁链，L_s为定子电抗，ω_s为永磁直驱风电机组同步电角速度，K_p5、τ_i5和K_p6、τ_i6分别为dq轴电压环PI调节器和电流环PI调节器的比例系数和积分时间常数。u_sd，u_sq分别是机侧变换器的d轴和q轴电压参考值，是机侧变换器q轴电流参考值，是直流母线电压参考值，i_sd和i_sq是机侧变换器d轴和q电流参考值。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过对永磁直驱风电机组机侧变换器和网侧变换器的控制，在充分考虑变换器容量和机组运行工况基础上，得到永磁直驱风电机组网侧变换器的正、负序dq轴电流给定指令，使得永磁直驱风电机组能够抑制并网点电压不平衡度，并最大限度地向电网提供有功电流，从而显著增强了永磁直驱风电机组在电网不对称故障下的低电压穿越能力及其所并电网的电能质量。

附图说明

图1为永磁直驱风电机组接入电力***的结构示意图。

图2为本发明所述永磁直驱风电机组的不对称故障穿越控制方法框图。

图3为本发明永磁直驱风电机组网侧变换器正、负序电流参考值计算模块。

图4为并网点电压不平衡度为12％且电压正序分量跌落至0.9pu时不采用本发明控制方法和采用本发明控制方法下永磁直驱风电机组的仿真波形图。

图5为并网点电压不平衡度为16％且电压正序分量跌落至0.85pu时不采用本发明控制方法和采用本发明控制方法下永磁直驱风电机组的仿真波形图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方案做详细描述。

图1为永磁直驱风电机组接入电力***的结构示意图，永磁直驱风电机组通过公共点(point ofcommon coupling，PCC)接入大电网。电网不对称故障时，永磁直驱风电机组充分利用其网侧变换器容量，在保证抑制并网点电压不平衡度的同时，最大限度地向电网提供有功电流，以提高永磁直驱风电机组故障穿越能力和并网电能质量。

参见图2，本发明电网不对称故障下永磁直驱风电机组的增强低电压穿越控制方法，它包括的控制对象有：直流链电容1，机侧变换器2，网侧变换器3，空间矢量调制模块4，永磁直驱风电机组5，电压传感器6，电流传感器7，网侧变换器正序电流参考值计算模块8，网侧变换器负序电流参考值计算模块9，正序电流最大幅值计算模块10，陷波器11，正向同步速旋转坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换模块12，反向同步角速度旋转坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换模块13，静止abc三相坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换模块14，静止两相αβ坐标轴系到正向同步角速度旋转坐标轴系的恒功率变换模块15，静止两相αβ坐标轴系到反向同步角速度旋转坐标轴系的恒功率变换模块16，锁相环(PLL)17。

本发明具体实施步骤如下：

(A)永磁直驱风电机组网侧变换器的控制步骤为：

A1)利用电压传感器6采集风电场并网点三相电压信号u_gabc以及直流母线电压信号U_dc，利用电流传感器7采集网侧变换器输出三相电流信号i_gabc；

A2)将采集到的永磁直驱风电机组并网点三相电压信号u_gabc经过数字锁相环(PLL)17后得到风电场并网点正序电压矢量的电角度θ_g和同步电角速度ω_e；

A3)将永磁直驱风电机组并网点三相电压信号u_gabc经过静止三相abc坐标系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率坐标变换模块14，转换为静止两相αβ坐标轴系下的电压信号，即u_gα、u_gβ；

A4)采用永磁直驱风电机组并网点正序电压d轴定向方式，将步骤A3)所得静止两相αβ坐标轴系下的电压信号u_gα、u_gβ经静止两相αβ坐标轴系到正向、反向同步角速度旋转坐标轴系的恒功率变换模块15、16，再经过2ω_e陷波器11滤波，得到风电场并网点三相电压在电网不对称故障条件下运行期间的正向、反向同步角速度旋转坐标轴系下的dq轴分量，即

A5)将采集到的网侧变换器三相电流信号i_gabc经过静止三相abc坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率坐标变换模块14得到静止两相αβ坐标轴系下的电流i_gα、i_gβ；

A6)将步骤A5)所得静止两相αβ坐标轴系下网侧变换器输出电流i_gα、i_gβ经静止两相αβ坐标轴系到正向、反向同步角速度旋转坐标轴系的恒功率变换模块15、16，再经过2ω_e陷波器11滤波，得到网侧变换器输出电流在正向、反向同步角速度旋转坐标系下的dq轴分量，即

A7)将步骤A4)所得到的永磁直驱风电机组并网点电压在反向同步角速度旋转坐标系下的dq轴分量，即输送至网侧变换器负序电流参考值计算模块9，按照下式，可确定电网不对称故障运行期间，网侧变换器能够将并网点电压不平衡度抑制至零所需输出的未经限幅的负序电流参考值

式中，K_p1和τ_i1分别为负序电流参考值计算模块PI调节器的比例系数和积分时间常数；

A8)将步骤A4)和A7)所得到的风电场并网点电压在正向、反向同步角速度旋转坐标系下的dq轴分量以及网侧变换器负序电流参考值i输送至网侧变换器正序电流最大幅值计算模块10，按照下式，可确定负序电流限制下的永磁直驱风电***所能输出正序电流的幅值：

式中，|i_gmax|为网侧变换器允许流过的最大电流幅值；

A9)将步骤A4)获得的永磁直驱风电机组网侧变换器在反向同步角速度旋转坐标系下的dq轴电压参考值以及步骤A6)和步骤A8)获得的永磁直驱风电机组网侧变换器在正向、反向同步角速度旋转坐标系下的dq轴电流参考值和网侧变换器允许运行的最大电流i_gmax输送至网侧变换器正、负序电流参考值计算模块8、9(见图3)，确定网侧变换器正、负序电流参考值

本发明所述的网侧变换器正、负序电流参考值计算模块8、9，具体实施步骤如下所示：

A9.1)电网不对称故障运行期间，利用步骤A7)获得的未经限幅的网侧变换器负序电流dq轴参考值计算网侧变换器负序电流参考值幅值和网侧变换器正序电流参考值幅值

并进行以下判断：

式中，为永磁直驱风电机组实现最大风能跟踪时正向同步角速度旋转坐标系下网侧d轴电流正序分量，为不输出无功功率时正向同步角速度旋转坐标系下网侧q轴电流正序分量；

A9.2)若满足A9.1)中的约束条件，则网侧变换器正、负序dq轴电流指令值按照如下所述输出：

式中，为网侧变换器正、负序电流参考值计算模块输出的正、负序dq轴电流参考值；

A9.3)若不满足A9.1)中的约束条件，则判断永磁直驱风电机组网侧变换器负序电流参考值幅值是否满足如下式所示的约束条件：

A9.4)若满足A9.3)中的约束条件，则网侧变换器正、负序dq轴电流参考值按照如下所述输出：

A9.5)若不满足A9.3)中的约束条件，则网侧变换器正、负序dq轴电流参考值按照如下所述输出：

A10)将步骤A7)和A9)计算得到的网侧变换器正序、负序电流参考值分别输送至网侧变换器正序、负序电流内环控制环节，按照下式，得到网侧变换器在正向、反向同步速角速度旋转坐标系控下的正、负序制电压dq轴分量

式中，K_p3和τ_i3分别为网侧变换器正序控制***中电流内环PI控制器的比例系数和积分时间常数，K_p4和τ_i4分别为网侧变换器负序控制***中电流环PI控制器的比例系数和积分时间常数，L_g为并联网侧变换器的进线电抗器的电感；

A11)将步骤A10)得到的网侧变换器正、负序控制电压dq轴分量 和分别经过正向、反向同步角速度旋转坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换模块12、13得到静止两相αβ坐标轴系下正、负序控制电压

A12)将步骤A11)得到的网侧变换器正、负序控制电压和直流母线电压U_dc通过空间矢量调制模块4产生网侧变换器PWM驱动信号；以抑制电网电压不平衡度；

(B)永磁直驱风电***机侧变换器的控制步骤为：

B1)永磁直驱风电***机侧变换器2采用矢量控制策略，其控制电压通过空间矢量脉宽调制产生电机侧变换器PWM驱动信号，以维持不对称故障期间永磁直驱风电***直流母线电压的稳定。具体实施步骤B1)如下：

B1.1)电网不对称故障运行期间，设定机侧变换器电压参考指令为：

式中，ψ_s为永磁体磁链，L_s为定子电抗，ω_s为永磁直驱风电机组同步电角速度，K_p5、τ_i5和K_p6、τ_i6分别为dq轴电压环PI调节器和电流环PI调节器的比例系数和积分时间常数。

本发明在不增设硬件设备的前提下，在电网不对称故障下实现了永磁直驱风电机组的增强低电压穿越控制，通过充分利用永磁直驱风电机组网侧变换器容量，最大程度地抑制并网点电压不平衡度的同时，并为电网提供一定的有功功率，能够显著提高永磁直驱风电机组的不脱网安全稳定运行能力及其所并电网的电能质量。

图4为并网点电压不平衡度达到12％且电压正序分量跌落至0.9pu，其中1.5s-2s期间PMSG风电***未采用任何抑制电压不平衡度的控制策略，在2s-2.5s期间PMSG***采用本发明所提控制方法有效地将电网电压不平衡度从12％降低至0且电压波形恢复对称，使得并网点暂态电压水平显著提高，并且此时PMSG仍实现了最大风能跟踪控制。图5为并网点电压不平衡度达到16％且电压正序分量跌落至0.85pu，其中1.5s-2s期间PMSG风电***未采用任何抑制电压不平衡度的控制策略，在2s-2.5s故障期间PMSG***采用本发明所提控制方法仍可有效地将电网电压不平衡度从16％降低至0；但此时PMSG无法再实现最大风能跟踪控制，仅利用GSC电流裕量输出一定有功功率平均值，抑制并网点电压不平衡的同时为电网提供一定的有功支撑，有效改善了机组并网电能质量。

最后需要说明的是，本发明的上述实例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (3)

1.电网不对称故障下永磁直驱风电机组增强低电压穿越控制方法，其特征在于：本方法涉及对永磁直驱风电机组网侧变换器和机侧变换器的控制；

(A)永磁直驱风电机组网侧变换器的控制步骤为：

A1)采集永磁直驱风电机组并网点三相电压信号u_gabc、网侧变换器输出三相电流信号i_gabc以及直流母线电压信号U_dc；

A2)将采集到的永磁直驱风电机组并网点三相电压信号u_gabc经过数字锁相环PLL后得到永磁直驱风电机组并网点正序电压矢量的电角度θ_g和同步电角速度ω_e；

A3)将永磁直驱风电机组并网点三相电压信号u_gabc经过静止三相abc坐标系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率坐标变换，转换为静止两相αβ坐标轴系下的电压信号，即u_gα、u_gβ；

A4)采用永磁直驱风电机组并网点正序电压d轴定向方式，分别将步骤A3)所得静止两相αβ坐标轴系下的电压信号u_gα、u_gβ经静止两相αβ坐标轴系到正向、反向同步角速度旋转坐标轴系的恒功率变换，再经过2ω_e陷波器滤波，得到永磁直驱风电机组并网点三相电压在电网不对称故障条件下运行期间的正向、反向同步角速度旋转坐标轴系下的dq轴分量，即

A5)将采集到的网侧变换器三相电流信号i_gabc经过静止三相abc坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率坐标变换得到静止两相αβ坐标轴系下的输出电流i_gα、i_gβ；

A6)将步骤A5)所得静止两相αβ坐标轴系下网侧变换器输出电流i_gα、i_gβ经静止两相αβ坐标轴系到正向、反向同步角速度旋转坐标轴系的恒功率变换，再经过2ω_e陷波器滤波，得到网侧变换器输出电流在正向、反向同步角速度旋转坐标系下的dq轴分量，即

A7)将步骤A4)所得到的永磁直驱风电机组并网点电压在反向同步角速度旋转坐标系下的dq轴分量，即输送至网侧变换器负序电流参考值计算模块，按照下式确定电网不对称故障运行期间，网侧变换器能够将并网点电压不平衡度抑制至零所需输出的未经限幅的负序电流参考值

式中，K_p1和τ_i1分别为负序电流参考值计算模块PI调节器的比例系数和积分时间常数；

A8)将步骤A4)得到的风电场并网点电压在正向、反向同步角速度旋转坐标系下的dq轴分量以及步骤A7)得到的网侧变换器未经限幅的负序电流参考值输送至网侧变换器正序电流最大幅值计算模块，按照下式，确定负序电流限制下的永磁直驱风电***所能输出正序电流的幅值：

式中，|i_gmax|为网侧变换器允许流过的最大电流幅值；

A9)将步骤A4)获得的永磁直驱风电机组网侧变换器在反向同步角速度旋转坐标系下的dq轴电压分量以及步骤A6)和步骤A8)获得的永磁直驱风电机组网侧变换器在正向、反向同步角速度旋转坐标系下的dq轴电流分量和网侧变换器允许运行的最大电流i_gmax输送至网侧变换器正、负序电流参考值计算模块，确定网侧变换器正、负序电流参考值

A10)将步骤A9)计算得到的网侧变换器正序、负序电流参考值分别输送至网侧变换器正序、负序电流内环控制环节，按照下式，得到网侧变换器在正向、反向同步速角速度旋转坐标系控下的正、负序控制电压dq轴分量

式中，K_p3和τ_i3分别为网侧变换器正序控制***中电流内环PI控制器的比例系数和积分时间常数，K_p4和τ_i4分别为网侧变换器负序控制***中电流环PI控制器的比例系数和积分时间常数，L_g为网侧变换器的进线电抗器的电感；

A11)将步骤A10)得到的网侧变换器正、负序控制电压dq轴分量 和分别经过正向、反向同步角速度旋转坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率变换得到静止两相αβ坐标轴系下正、负序控制电压

A12)将步骤A11)得到的网侧变换器正、负序控制电压和直流母线电压U_dc通过空间矢量调制产生网侧变换器PWM驱动信号，以抑制电网电压不平衡度；

(B)永磁直驱风电机组机侧变换器的控制步骤为：

B1)永磁直驱风电机组机侧变换器采用矢量控制策略，其控制电压通过空间矢量脉宽调制产生机侧变换器PWM驱动信号，以维持不对称故障期间永磁直驱风电机组直流母线电压的稳定。

2.根据权利要求1所述的电网不对称故障下永磁直驱风电机组增强低电压穿越控制方法，其特征在于，所述的步骤A9)包含以下步骤：

A9.1)电网不对称故障运行期间，利用步骤A7)获得的未经限幅的网侧变换器负序电流dq轴参考值计算网侧变换器负序电流参考值幅值和网侧变换器正序电流参考值幅值

并进行以下判断：

式中，为永磁直驱风电机组实现最大风能跟踪时正向同步角速度旋转坐标系下网侧d轴电流正序分量，为不输出无功功率时正向同步角速度旋转坐标系下网侧q轴电流正序分量；

A9.2)若满足A9.1)中的约束条件，则网侧变换器正、负序dq轴电流参考值按照如下所述输出：

式中，为网侧变换器正、负序电流参考值计算模块输出的正、负序dq轴电流参考值；

A9.3)若不满足A9.1)中的约束条件，则判断步骤A9.1)获得的永磁直驱风电机组网侧变换器负序电流参考值幅值是否满足如下式所示的约束条件：

A9.4)若满足A9.3)中的约束条件，则网侧变换器正、负序dq轴电流参考值按照如下所述输出：

A9.5)若不满足A9.3)中的约束条件，则网侧变换器正、负序dq轴电流参考值按照如下所述输出：

。

3.根据权利要求1所述的电网不对称故障下永磁直驱风电机组增强低电压穿越控制方法，其特征在于，所述的步骤B1)包含以下步骤：

B1.1)电网不对称故障运行期间，设定机侧变换器电压参考指令为：

式中，ψ_s为永磁体磁链，L_s为定子电抗，ω_s为永磁直驱风电机组同步电角速度，K_p5、τ_i5和K_p6、τ_i6分别为dq轴电压环PI调节器和电流环PI调节器的比例系数和积分时间常数。u_sd，u_sq分别是机侧变换器的d轴和q轴电压参考值，是机侧变换器q轴电流参考值，是直流母线电压参考值，i_sd和i_sq是机侧变换器d轴和q电流参考值。