CN116316902A - 电压源型风力发电机组的控制方法和控制装置 - Google Patents

电压源型风力发电机组的控制方法和控制装置 Download PDF

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CN116316902A CN202111570900.6A CN202111570900A CN116316902A CN 116316902 A CN116316902 A CN 116316902A CN 202111570900 A CN202111570900 A CN 202111570900A CN 116316902 A CN116316902 A CN 116316902A
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Abstract

本公开提供一种电压源型风力发电机组的控制方法和控制装置。控制方法包括：通过对直流母线电压测量值与直流母线电压参考值之间的偏差进行比例积分运算，获得直流母线功率设定值；获得风力发电机组的功率需求；基于并网电压的正序分量、滤波电感电流的正序分量和功率反馈系数，获取风力发电机组的网侧功率；基于直流母线功率设定值、风力发电机组的功率需求和风力发电机组的网侧功率，确定虚拟内电势相位；基于风力发电机组的无功功率设定值、无功功率测量值、电网的额定电压幅值，确定调制电压的d轴分量和q轴分量；根据虚拟内电势相位及调制电压的d轴分量和q轴分量，控制风力发电机组的网侧变流器，从而调节风力发电机组的并网点的注入电压。

Description

电压源型风力发电机组的控制方法和控制装置
技术领域
本公开涉及风力发电领域，更具体地讲，涉及一种电压源型风力发电机组的控制方法和控制装置。
背景技术
对于高比率新能源、高比率电力电子装置的双高电力***，新能源并网复杂程度增加。具体来说，在双高背景下，电力***中出现不平衡负载、谐波等电能质量问题的次数越来越多。在电压源型风力发电机组的网侧控制时，由于有功功率反馈值是直接通过dq变换后的网侧电压电流信号直接计算获得的，但是当电力***中出现负序、谐波等非工频分量时，经有功环所输出的SVPWM的参考相位角也将出现偏差，影响电压源型风力发电机组并网的稳定性。
发明内容
本公开的实施例的目的在于提供一种电压源型风力发电机组的控制方法和控制装置，能够减少风力发电机组控制信号中包含的电压/电流的负序分量，从而提高风力发电机组并网的稳定性。
在一个总的方面，提供一种电压源型风力发电机组的控制方法，所述控制方法包括：通过对风力发电机组的直流母线电压测量值与直流母线电压参考值之间的偏差进行比例积分运算，获得直流母线功率设定值；基于风力发电机组的风力发电机扭矩需求值和风力发电机转速，获得风力发电机组的功率需求；基于并网电压的正序分量、滤波电感电流的正序分量和功率反馈系数，获取风力发电机组的网侧功率；基于直流母线功率设定值、风力发电机组的功率需求和风力发电机组的网侧功率，确定虚拟内电势相位；基于风力发电机组的无功功率设定值、无功功率测量值、电网的额定电压幅值，确定调制电压的d轴分量和q轴分量；根据虚拟内电势相位以及调制电压的d轴分量和q轴分量，控制风力发电机组的网侧变流器，从而调节风力发电机组的并网点的注入电压。
可选地，基于并网电压的正序分量、滤波电感电流的正序分量和功率反馈系数，获取风力发电机组的网侧功率的步骤包括：通过对并网电压进行双同步坐标系解耦和低通滤波处理，获取dq坐标系下的并网电压的正序分量；通过对网侧滤波电感电流进行双同步坐标系解耦和低通滤波处理，获取dq坐标系下的滤波电感电流的正序分量；基于dq坐标系下的并网电压的正序分量、dq坐标系下的滤波电感电流的正序分量和所述功率反馈系数，获取风力发电机组的网侧功率。
可选地，基于dq坐标系下的并网电压的正序分量、dq坐标系下的滤波电感电流的正序分量和所述功率反馈系数，获取风力发电机组的网侧功率的步骤包括：计算dq坐标系下的并网电压的d轴分量的正序分量与dq坐标系下的滤波电感电流的d轴分量的正序分量的第一乘积；计算dq坐标系下的并网电压的q轴分量的正序分量与dq坐标系下的滤波电感电流的q轴分量的正序分量的第二乘积；计算第一乘积与第二乘积之和；将所述和与所述功率反馈系数的乘积确定为风力发电机组的网侧功率。
可选地，基于直流母线功率设定值、风力发电机组的功率需求和风力发电机组的网侧功率，确定虚拟内电势相位的步骤包括：将直流母线功率设定值与风力发电机组的功率需求相加，然后减去网侧变流器的网侧功率，得到有功功率偏差；基于有功功率偏差，确定虚拟角频率偏差；基于虚拟角频率偏差和电网的额定角频率，确定虚拟角频率；基于虚拟角频率确定虚拟内电势相位。
可选地，基于风力发电机组的无功功率设定值、无功功率测量值、电网的额定电压幅值，确定调制电压的d轴分量和q轴分量的步骤包括：基于风力发电机组的无功功率设定值和无功功率测量值，确定交流母线电压的扰动分量；基于交流母线电压的扰动量和交流电网的额定电压幅值，确定dq坐标系下的并网参考电压的d轴分量；将dq坐标系下的并网参考电压的q轴分量设置为0；基于dq坐标系下的并网参考电压的d轴分量和q轴分量，确定调制电压的d轴分量和q轴分量。
可选地，基于dq坐标系下的并网参考电压的d轴分量和q轴分量，确定调制电压的d轴分量和q轴分量的步骤包括：通过对dq坐标系下的并网参考电压的d轴分量和q轴分量进行电压外环控制，或者通过对dq坐标系下的并网参考电压的d轴分量和q轴分量进行电压外环控制与电流内环控制，来获得调制电压的d轴分量和q轴分量。
可选地，所述功率反馈系数大于或等于1.5。
在另一总的方面，提供一种电压源型风力发电机组的控制装置，所述控制装置包括：功率设定值获取单元，被配置为通过对风力发电机组的直流母线电压测量值与直流母线电压参考值之间的偏差进行比例积分运算，获得直流母线功率设定值；功率需求获取单元，被配置为基于并网电压的正序分量、滤波电感电流的正序分量和功率反馈系数，获取风力发电机组的网侧功率；网侧功率获取单元，被配置为基于并网电压、滤波电感电流和功率反馈系数，获取风力发电机组的网侧功率；虚拟内电势相位确定单元，被配置为基于直流母线功率设定值、风力发电机功率需求和风力发电机组的网侧功率，确定虚拟内电势相位；调制电压获取单元，被配置为基于风力发电机组的无功功率设定值、无功功率测量值、电网的额定电压幅值，确定调制电压的d轴分量和q轴分量；网侧变流器控制单元，被配置为根据虚拟内电势相位以及调制电压的d轴分量和q轴分量，控制风力发电机组的网侧变流器，从而调节风力发电机组的并网点的注入电压。
可选地，所述电压源型风力发电机组的控制装置设置在所述电压源型风力发电机组的变流器控制器中。
在另一总的方面，提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序在被处理器执行时，实现如上所述的风力发电机组的控制方法。
在另一总的方面，提供一种计算装置，所述计算装置包括：处理器；存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的风力发电机组的控制方法。
可选地，所述计算装置为电压源型风力发电机组的变流器控制器。
在另一总的方面，提供一种电压源型风力发电机组，所述电压源型风力发电机组包括如上所述的电压源型风力发电机组的控制装置或者如上所述的计算装置。
根据本公开的实施例的电压源型风力发电机组的控制方法和控制装置，通过在计算风力发电机组的网侧功率时仅使用电压/电流的正序分量，减少风力发电机组控制信号中包含的电压/电流的负序分量，能够显著提高风力发电机组并网的稳定性。
附图说明
通过下面结合附图进行的描述，本公开的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚。
图1是示出根据本公开的实施例的电压源型风力发电机组的控制方法的流程图。
图2是示出根据本公开的实施例的电压源型风力发电机组的控制方法的示意性框图。
图3是根据本公开的实施例的电压源型风力发电机组的控制装置的框图。
图4是示出根据本公开的实施例的计算装置的框图。
具体实施方式
提供下面的具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或***的全面理解。然而，在理解本申请的公开之后，在此描述的方法、设备和/或***的各种改变、修改和等同物将是清楚的。例如，在此描述的操作的顺序仅是示例，并且不限于在此阐述的那些顺序，而是除了必须以特定的顺序发生的操作之外，可如在理解本申请的公开之后将是清楚的那样被改变。此外，为了更加清楚和简明，本领域已知的特征的描述可被省略。
在此描述的特征可以以不同的形式来实现，而不应被解释为限于在此描述的示例。相反，已提供在此描述的示例，以仅示出实现在此描述的方法、设备和/或***的许多可行方式中的一些可行方式，所述许多可行方式在理解本申请的公开之后将是清楚的。
如在此使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项中的任何一个以及任何两个或更多个的任何组合。
尽管在此可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不应被这些术语所限制。相反，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分进行区分。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
在说明书中，当元件(诸如，层、区域或基底)被描述为“在”另一元件上、“连接到”或“结合到”另一元件时，该元件可直接“在”另一元件上、直接“连接到”或“结合到”另一元件，或者可存在介于其间的一个或多个其它元件。相反，当元件被描述为“直接在”另一元件上、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于其间的其它元件。
在此使用的术语仅用于描述各种示例，并不将用于限制公开。除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式也意在包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”说明存在叙述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
除非另有定义，否则在此使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与由本公开所属领域的普通技术人员在理解本公开之后通常理解的含义相同的含义。除非在此明确地如此定义，否则术语(诸如，在通用词典中定义的术语)应被解释为具有与它们在相关领域的上下文和本公开中的含义一致的含义，并且不应被理想化或过于形式化地解释。
此外，在示例的描述中，当认为公知的相关结构或功能的详细描述将引起对本公开的模糊解释时，将省略这样的详细描述。
图1是示出根据本公开的实施例的电压源型风力发电机组的控制方法的流程图。图2是示出根据本公开的实施例的电压源型风力发电机组的控制方法的示意性框图。根据本公开的实施例的电压源型风力发电机组的控制方法可由风力发电机组的主控制器、变流器控制器或者其他专用控制器来执行。
参照图1和图2，在步骤S101中，通过对风力发电机组的直流母线电压测量值udc与直流母线电压参考值udcref之间的偏差进行比例积分(PI)运算，获得直流母线功率设定值PDC。风力发电机组的直流母线电压测量值与直流母线电压参考值之间的偏差可以是直流母线电压测量值与直流母线电压参考值的差值或平方差值，但本公开不限于此，还可以是其它形式的偏差。如图2所示，以直流母线电压测量值udc与直流母线电压参考值udcref的平方差值(即，udc 2-udcref 2)为例进行说明，但本公开不限于此。此外，如图2所示，比例运算环节被表示为KP_DC，积分运算环节被表示为Ki_dc/s，其中，KP_DC表示比例系数，Ki_dc表示积分系数。可选择地，可在比例积分运算环节之后设置功率限幅模块，从而对经由比例积分运算环节获得的直流母线功率设定值PDC进行限幅。
在步骤S102中，可基于风力发电机组的风力发电机扭矩需求值Tdemand *和风力发电机转速(例如，角速度)ωw，获得风力发电机组的功率需求Pw。例如，可将风力发电机扭矩需求值Tdemand *和风力发电机的转速ωw的乘积计算为风力发电机组的功率需求Pw。
接下来，在步骤S103中，可基于并网电压uabc的正序分量、滤波电感电流iabc的正序分量和功率反馈系数，获取风力发电机组的网侧功率Pgrd。具体地讲，可通过对并网电压uabc进行双同步坐标系解耦和低通滤波处理，获取dq坐标系下的并网电压的正序分量
Figure BDA0003423659940000061
同时，可通过对网侧滤波电感电流iabc进行双同步坐标系解耦和低通滤波处理，获取dq坐标系下的滤波电感电流的正序分量/>
Figure BDA0003423659940000062
之后，可基于dq坐标系下的并网电压的正序分量
Figure BDA0003423659940000063
Figure BDA0003423659940000064
dq坐标系下的滤波电感电流的正序分量/>
Figure BDA0003423659940000065
和功率反馈系数，获取风力发电机组的网侧功率Pgrd。进一步讲，可计算dq坐标系下的并网电压的d轴分量的正序分量/>
Figure BDA0003423659940000066
与dq坐标系下的滤波电感电流的d轴分量的正序分量/>
Figure BDA0003423659940000067
的第一乘积，并计算dq坐标系下的并网电压的q轴分量/>
Figure BDA0003423659940000068
的正序分量与dq坐标系下的滤波电感电流的q轴分量/>
Figure BDA0003423659940000069
的正序分量的第二乘积。然后，可计算第一乘积与第二乘积之和，并将计算的和与功率反馈系数的乘积确定为风力发电机组的网侧功率Pgrd。根据本公开的实施例，功率反馈系数大于或等于1.5。例如，当功率反馈系数等于1.5时，风力发电机组的网侧功率Pgrd可表示为/>
Figure BDA00034236599400000610
通过如上处理，在计算风力发电机组的网侧功率时，可仅使用电压/电流的正序分量，从而减少了风力发电机组的网侧变流器的控制信号中包含的负序分量。
在步骤S104中，可基于直流母线功率设定值PDC、风力发电机组的功率需求Pw和风力发电机组的网侧功率Pgrd，确定虚拟内电势相位θ。具体地讲，可将直流母线功率设定值PDC与风力发电机组的功率需求Pw相加，然后减去网侧变流器的网侧功率Pgrd，得到有功功率偏差ΔPref。之后，可基于有功功率偏差，确定虚拟角频率偏差Δω。例如，可通过将有功功率偏差ΔPref输入虚拟惯性阻尼环节，来确定虚拟角频率偏差Δω。如图2所示，虚拟惯性阻尼环节可被表示为1/(sKJ+KD)，其中，KJ表示虚拟惯量系数，KD表示虚拟阻尼系数。在确定虚拟角频率偏差Δω之后，可基于虚拟角频率偏差Δω和电网的额定角频率ω0，确定虚拟角频率ω，然后可基于虚拟角频率ω确定虚拟内电势相位θ。如图2所示，可将虚拟角频率偏差Δω和电网的额定角频率ω0相加，得到虚拟角频率ω。然后，可通过对虚拟角频率ω进行积分(在图2中表示为1/s)运算得到虚拟内电势相位θ。
在步骤S105中，可基于风力发电机组的无功功率设定值Q0、无功功率测量值Q、电网的额定电压幅值U0，确定调制电压的d轴分量umd和q轴分量umq。注意，步骤S103并非必须在步骤S101、S102、S103、S104之后执行，而是可与步骤S101、S102、S103、S104并行执行，甚至在步骤S101、S102、S103、S104之前执行。
具体地讲，首先，可基于风力发电机组的无功功率设定值Q0和无功功率测量值Q，确定交流母线电压的扰动分量。例如，可将无功功率设定值Q0和无功功率测量值Q的差值确定为交流母线电压的扰动分量。然后，可基于交流母线电压的扰动量和交流电网的额定电压幅值U0，确定dq坐标系下的并网参考电压的d轴分量Udv *。例如，可将交流母线电压的扰动量和交流电网的额定电压幅值U0之和确定为dq坐标系下的并网参考电压的d轴分量Udv *。另一方面，可将dq坐标系下的并网参考电压的q轴分量Uqv *设置为0。最后，可基于dq坐标系下的并网参考电压的d轴分量Udv *和q轴分量Uqv *，确定调制电压的d轴分量umd和q轴分量umq。
进一步讲，可通过对dq坐标系下的并网参考电压的d轴分量Udv *和q轴分量Uqv *进行电压外环控制，或者通过对dq坐标系下的并网参考电压的d轴分量Udv *和q轴分量Uqv *进行电压外环控制与电流内环控制，来获得调制电压的d轴分量umd和q轴分量umq。
例如，如图2所示，可将dq坐标系下的并网参考电压的d轴分量Udv *和q轴分量Uqv *输入至电压外环控制模块，同时，还可将dq坐标系下的并网电压udq和dq坐标系下的并网电流igdq输入至电压外环控制模块。通过电压外环控制模块可以对dq坐标系下的并网参考电压的d轴分量Udv *和q轴分量Uqv *进行电压外环控制，得到d轴滤波电感电流参考值Id *和q轴滤波电感电流参考值Iq *。可将d轴滤波电感电流参考值Id *和q轴滤波电感电流参考值Iq *输入至电流内环控制模块，同时，还可将dq坐标系下的并网电压udq和dq坐标系下的滤波电感电流idq输入至电流内环控制模块。通过电流内环控制模块可以对d轴滤波电感电流参考值Id *和q轴滤波电感电流参考值Iq *进行电流内环控制，得到调制电压的d轴分量umd和q轴分量umq。
可选择地，可在电压外环控制模块和电流内环控制模块之间添加电流限幅模块，从而对电压外环控制模块输出的电流进行限幅。
此外，通过如图2所示的电压外环控制模块进行适当改造，可以在不进行电流内环控制的情况下仅对dq坐标系下的并网参考电压的d轴分量Udv *和q轴分量Uqv *进行电压外环控制，以获得调制电压的d轴分量umd和q轴分量umq。
最后，在步骤S106中，根据虚拟内电势相位θ以及调制电压的d轴分量umd和q轴分量umq，控制风力发电机组的网侧变流器，从而调节风力发电机组的并网点的注入电压。
根据本公开的实施例，可基于dq坐标系下的虚拟内电势相位θ将调制电压的d轴分量umd和q轴分量umq转换为abc坐标系下的三相电压或αβ坐标系下的两相电压。例如，如图2所示，可通过坐标转换模块基于dq坐标系下的虚拟内电势相位θ将调制电压的d轴分量umd和q轴分量umq转换为abc坐标系下的三相电压或αβ坐标系下的两相电压，然后输入至SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation，空间矢量脉宽调制)模块，进行空间矢量脉宽调制。经过空间矢量脉宽调制后的调制信号可输入至网侧变流器，控制网侧变流器中的IGBT器件的开关，进而调节风力发电机组的并网点的注入电压。
根据本公开的实施例的电压源型风力发电机组的控制方法，通过在计算风力发电机组的网侧功率时仅使用电压/电流的正序分量，减少风力发电机组控制信号中包含的电压/电流的负序分量，能够显著提高风力发电机组并网的稳定性。
图3是根据本公开的实施例的电压源型风力发电机组的控制装置的框图。根据本公开的实施例的电压源型风力发电机组的控制装置可设置在风力发电机组的主控制器、变流器控制器或者其他控制器中，或者实现为风力发电机组的主控制器、变流器控制器或者其他控制器。
参照图3，电压源型风力发电机组的控制装置300可包括功率设定值获取单元310、功率需求获取单元320、网侧功率获取单元330、虚拟内电势相位确定单元340、调制电压获取单元350和网侧变流器控制单元360。
功率设定值获取单元310可通过对风力发电机组的直流母线电压测量值udc与直流母线电压参考值udcref之间的偏差进行比例积分(PI)运算，获得直流母线功率设定值PDC。
功率需求获取单元320可基于风力发电机组的风力发电机扭矩需求值Tdemand *和风力发电机转速(例如，角速度)ωw，获得风力发电机组的功率需求Pw。
网侧功率获取单元330可基于并网电压uabc的正序分量、滤波电感电流iabc的正序分量和功率反馈系数，获取风力发电机组的网侧功率Pgrd。具体地讲，网侧功率获取单元330可通过对并网电压uabc进行双同步坐标系解耦和低通滤波处理，获取dq坐标系下的并网电压的正序分量
Figure BDA0003423659940000091
通过对网侧滤波电感电流iabc进行双同步坐标系解耦和低通滤波处理，获取dq坐标系下的滤波电感电流的正序分量/>
Figure BDA0003423659940000092
并且基于dq坐标系下的并网电压的正序分量/>
Figure BDA0003423659940000093
dq坐标系下的滤波电感电流的正序分量/>
Figure BDA0003423659940000094
和功率反馈系数，获取风力发电机组的网侧功率Pgrd。例如，网侧功率获取单元330可计算dq坐标系下的并网电压的d轴分量的正序分量/>
Figure BDA0003423659940000095
与dq坐标系下的滤波电感电流的d轴分量的正序分量/>
Figure BDA0003423659940000096
的第一乘积，并计算dq坐标系下的并网电压的q轴分量/>
Figure BDA0003423659940000097
的正序分量与dq坐标系下的滤波电感电流的q轴分量/>
Figure BDA0003423659940000098
的正序分量的第二乘积。然后，网侧功率获取单元330可计算第一乘积与第二乘积之和，并将计算的和与功率反馈系数的乘积确定为风力发电机组的网侧功率Pgrd。根据本公开的实施例，功率反馈系数大于或等于1.5。
虚拟内电势相位确定单元340可基于直流母线功率设定值PDC、风力发电机组的功率需求Pw和风力发电机组的网侧功率Pgrd，确定虚拟内电势相位θ。具体地讲，虚拟内电势相位确定单元340可将直流母线功率设定值PDC与风力发电机组的功率需求Pw相加，然后减去网侧变流器的网侧功率Pgrd，得到有功功率偏差ΔPref。随后，虚拟内电势相位确定单元340可基于有功功率偏差，确定虚拟角频率偏差Δω。接下来，虚拟内电势相位确定单元340可基于虚拟角频率偏差Δω和电网的额定角频率ω0，确定虚拟角频率ω。最后，虚拟内电势相位确定单元340基于虚拟角频率ω确定虚拟内电势相位θ。
调制电压获取单元350可基于风力发电机组的无功功率设定值Q0、无功功率测量值Q、电网的额定电压幅值U0，确定调制电压的d轴分量umd和q轴分量umq。具体地讲，调制电压获取单元350可首先基于风力发电机组的无功功率设定值Q0和无功功率测量值Q，确定交流母线电压的扰动分量，然后可基于交流母线电压的扰动量和交流电网的额定电压幅值U0，确定dq坐标系下的并网参考电压的d轴分量Udv *。可选择地，调制电压获取单元350可将dq坐标系下的并网参考电压的q轴分量Uqv *设置为0。此外，调制电压获取单元350可基于dq坐标系下的并网参考电压的d轴分量Udv *和q轴分量Uqv *，确定调制电压的d轴分量umd和q轴分量umq。
根据本公开的实施例，调制电压获取单元350可通过对dq坐标系下的并网参考电压的d轴分量Udv *和q轴分量Uqv *进行电压外环控制，或者通过对dq坐标系下的并网参考电压的d轴分量Udv *和q轴分量Uqv *进行电压外环控制与电流内环控制，来获得调制电压的d轴分量umd和q轴分量umq。
网侧变流器控制单元360可根据虚拟内电势相位θ以及调制电压的d轴分量umd和q轴分量umq，控制风力发电机组的网侧变流器，从而调节风力发电机组的并网点的注入电压。具体地讲，网侧变流器控制单元360可基于dq坐标系下的虚拟内电势相位θ将调制电压的d轴分量umd和q轴分量umq转换为abc坐标系下的三相电压或αβ坐标系下的两相电压，然后对abc坐标系下的三相电压或αβ坐标系下的两相电压进行空间矢量脉宽调制。其后，网侧变流器控制单元360可利用经过空间矢量脉宽调制后的调制信号来控制风力发电机组的网侧变流器中的IGBT器件的开关，从而调节风力发电机组的并网点的注入电压。
图4是示出根据本公开的实施例的计算装置的框图。所述计算装置可实现在风力发电机组的主控制器、变流器控制器或者其他控制器中，或者实现为风力发电机组的主控制器、变流器控制器或者其他控制器。
参照图4，根据本公开的实施例的计算装置400可包括处理器410和存储器420。处理器410可包括(但不限于)中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DSP)、微型计算机、现场可编程门阵列(FPGA)、片上***(SoC)、微处理器、专用集成电路(ASIC)等。存储器420存储将由处理器410执行的计算机程序。存储器420包括高速随机存取存储器和/或非易失性计算机可读存储介质。当处理器410执行存储器420中存储的计算机程序时，可实现如上所述的风力发电机组的控制方法。
可选择地，计算装置400可以以有线/无线通信方式与风力发电机组中的各个组件进行通信，并且还可以以有线/无线通信方式与风力发电机组和/或风电场外部的设备进行通信。
根据本公开的实施例的电压源型风力发电机组的控制方法可被编写为计算机程序并被存储在计算机可读存储介质上。当所述计算机程序被处理器执行时，可实现如上所述的电压源型风力发电机组的控制方法。计算机可读存储介质的示例包括：只读存储器(ROM)、随机存取可编程只读存储器(PROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、闪存、非易失性存储器、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、BD-ROM、BD-R、BD-R LTH、BD-RE、蓝光或光盘存储器、硬盘驱动器(HDD)、固态硬盘(SSD)、卡式存储器(诸如，多媒体卡、安全数字(SD)卡或极速数字(XD)卡)、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘以及任何其它装置，所述任何其它装置被配置为以非暂时性方式存储计算机程序以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构并将所述计算机程序以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构提供给处理器或计算机使得处理器或计算机能执行所述计算机程序。在一个示例中，计算机程序以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构分布在联网的计算机***上，使得计算机程序以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构通过一个或多个处理器或计算机以分布式方式存储、访问和执行。
根据本公开的实施例的电压源型风力发电机组的控制方法和控制装置，通过在计算风力发电机组的网侧功率时仅使用电压/电流的正序分量，减少风力发电机组控制信号中包含的电压/电流的负序分量，能够显著提高风力发电机组并网的稳定性。
虽然已表示和描述了本公开的一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本公开的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。

Claims (13)

1.一种电压源型风力发电机组的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
通过对风力发电机组的直流母线电压测量值与直流母线电压参考值之间的偏差进行比例积分运算，获得直流母线功率设定值；
基于风力发电机组的风力发电机扭矩需求值和风力发电机转速，获得风力发电机组的功率需求；
基于并网电压的正序分量、滤波电感电流的正序分量和功率反馈系数，获取风力发电机组的网侧功率；
基于直流母线功率设定值、风力发电机组的功率需求和风力发电机组的网侧功率，确定虚拟内电势相位；
基于风力发电机组的无功功率设定值、无功功率测量值、电网的额定电压幅值，确定调制电压的d轴分量和q轴分量；
根据虚拟内电势相位以及调制电压的d轴分量和q轴分量，控制风力发电机组的网侧变流器，从而调节风力发电机组的并网点的注入电压。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，基于并网电压的正序分量、滤波电感电流的正序分量和功率反馈系数，获取风力发电机组的网侧功率的步骤包括：
通过对并网电压进行双同步坐标系解耦和低通滤波处理，获取dq坐标系下的并网电压的正序分量；
通过对网侧滤波电感电流进行双同步坐标系解耦和低通滤波处理，获取dq坐标系下的滤波电感电流的正序分量；
基于dq坐标系下的并网电压的正序分量、dq坐标系下的滤波电感电流的正序分量和所述功率反馈系数，获取风力发电机组的网侧功率。
3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，基于dq坐标系下的并网电压的正序分量、dq坐标系下的滤波电感电流的正序分量和所述功率反馈系数，获取风力发电机组的网侧功率的步骤包括：
计算dq坐标系下的并网电压的d轴分量的正序分量与dq坐标系下的滤波电感电流的d轴分量的正序分量的第一乘积；
计算dq坐标系下的并网电压的q轴分量的正序分量与dq坐标系下的滤波电感电流的q轴分量的正序分量的第二乘积；
计算第一乘积与第二乘积之和；
将所述和与所述功率反馈系数的乘积确定为风力发电机组的网侧功率。
4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，基于直流母线功率设定值、风力发电机组的功率需求和风力发电机组的网侧功率，确定虚拟内电势相位的步骤包括：
将直流母线功率设定值与风力发电机组的功率需求相加，然后减去网侧变流器的网侧功率，得到有功功率偏差；
基于有功功率偏差，确定虚拟角频率偏差；
基于虚拟角频率偏差和电网的额定角频率，确定虚拟角频率；
基于虚拟角频率确定虚拟内电势相位。
5.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，基于风力发电机组的无功功率设定值、无功功率测量值、电网的额定电压幅值，确定调制电压的d轴分量和q轴分量的步骤包括：
基于风力发电机组的无功功率设定值和无功功率测量值，确定交流母线电压的扰动分量；
基于交流母线电压的扰动量和交流电网的额定电压幅值，确定dq坐标系下的并网参考电压的d轴分量；
将dq坐标系下的并网参考电压的q轴分量设置为0；
基于dq坐标系下的并网参考电压的d轴分量和q轴分量，确定调制电压的d轴分量和q轴分量。
6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，基于dq坐标系下的并网参考电压的d轴分量和q轴分量，确定调制电压的d轴分量和q轴分量的步骤包括：
通过对dq坐标系下的并网参考电压的d轴分量和q轴分量进行电压外环控制，或者通过对dq坐标系下的并网参考电压的d轴分量和q轴分量进行电压外环控制与电流内环控制，来获得调制电压的d轴分量和q轴分量。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的控制方法，其特征在于，所述功率反馈系数大于或等于1.5。
8.一种电压源型风力发电机组的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：
功率设定值获取单元，被配置为通过对风力发电机组的直流母线电压测量值与直流母线电压参考值之间的偏差进行比例积分运算，获得直流母线功率设定值；
功率需求获取单元，被配置为基于风力发电机组的风力发电机扭矩需求值和风力发电机转速，获得风力发电机组的功率需求；
网侧功率获取单元，被配置为基于并网电压、滤波电感电流和功率反馈系数，获取风力发电机组的网侧功率；
虚拟内电势相位确定单元，被配置为基于直流母线功率设定值、风力发电机组的功率需求和风力发电机组的网侧功率，确定虚拟内电势相位；
调制电压获取单元，被配置为基于风力发电机组的无功功率设定值、无功功率测量值、电网的额定电压幅值，确定调制电压的d轴分量和q轴分量；
网侧变流器控制单元，被配置为根据虚拟内电势相位以及调制电压的d轴分量和q轴分量，控制风力发电机组的网侧变流器，从而调节风力发电机组的并网点的注入电压。
9.如权利要求8所述的控制装置，其特征在于，所述电压源型风力发电机组的控制装置设置在所述电压源型风力发电机组的变流器控制器中。
10.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，当所述计算机程序在被处理器执行时实现如权利要求1至8中任意一项所述的风力发电机组的控制方法。
11.一种计算装置，其特征在于，所述计算装置包括：
处理器；
存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至8中任意一项所述的风力发电机组的控制方法。
12.如权利要求11所述的计算装置，其特征在于，所述计算装置为电压源型风力发电机组的变流器控制器。
13.一种电压源型风力发电机组，其特征在于，所述电压源型风力发电机组包括如权利要求8或9所述的电压源型风力发电机组的控制装置或者如权利要求11或12所述的计算装置。
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