專利名稱：：在電網(wǎng)中出現(xiàn)電壓暫降的情況下對(duì)連接到所述電網(wǎng)的發(fā)電設(shè)施的變換器進(jìn)行控制的方法...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于在電網(wǎng)中出現(xiàn)電壓暫降時(shí)對(duì)連接到所述電網(wǎng)的電力設(shè)施的變換器進(jìn)行控制的方法和系統(tǒng)，該電力設(shè)施的類型包括雙饋異步型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
：在可再生能源中，作為污染性更大的常規(guī)能源(例如那些從化石燃料中得到的能源，例如石油、天然氣或煤炭)的實(shí)際替代能源的最佳候選者，風(fēng)能一直穩(wěn)步增長(zhǎng)并且受到人們的關(guān)注。風(fēng)力設(shè)施數(shù)量的增加以及因此造成的連接到電網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)數(shù)量的增加引起了越來(lái)越多的問(wèn)題，這減緩了所述增長(zhǎng)。在這些問(wèn)題之中，最重要的一個(gè)問(wèn)題涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)在面對(duì)電網(wǎng)電壓突變(稱為電壓暫降)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)o當(dāng)前使用最廣泛的風(fēng)力發(fā)電機(jī)是變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)，由此已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)器在機(jī)械方面受陣風(fēng)的影響較小，從而產(chǎn)生的電的波動(dòng)較小，并且可以更加充分地利用能量。具體而言，在這種類型的現(xiàn)有的同步或異步發(fā)電機(jī)中，為了產(chǎn)生可變的速度，選擇第二種，這是由于同步發(fā)電機(jī)具有各種各樣的缺點(diǎn)。同步發(fā)電機(jī)的缺點(diǎn)之一是，在將所發(fā)出的電供應(yīng)給電網(wǎng)之前，它必需通過(guò)電子變換器變換。因此，所述變換器應(yīng)該具有所需的尺寸，以支持風(fēng)力發(fā)電機(jī)的總功率，這導(dǎo)致成本昂貴和體積龐大。它的功率損耗也造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)的總輸出降低。與此相反，異步發(fā)電機(jī)改善了所述缺點(diǎn)。使用最廣泛的異步發(fā)電機(jī)是雙饋異步發(fā)電機(jī)，其中定子繞組直接連接到電網(wǎng)，而轉(zhuǎn)子經(jīng)由變換器連接到電網(wǎng)，這允許控制發(fā)電機(jī)的有功功率和無(wú)功功率二者。由于通過(guò)轉(zhuǎn)子的功率僅是通過(guò)定子功率的一小部分的事實(shí)，因此變換器的成本和尺寸較小，并且產(chǎn)生較小的損耗。雖然雙饋異步發(fā)電機(jī)改善了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的許多特征，但是由于所述雙饋異步發(fā)電機(jī)對(duì)電網(wǎng)中可能出現(xiàn)的故障(例如電壓暫降)非常敏感的事實(shí)，降低了發(fā)電設(shè)施的魯棒性。具體而言，連接到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的功率變換器是系統(tǒng)中的非常易損的部分，原因在于以下事實(shí)當(dāng)電壓暫降出現(xiàn)在一條或幾條線路上時(shí)，出現(xiàn)在所述功率變換器中的電流可能達(dá)到非常高的值，乃至毀壞所述功率變換器。這一高電流是在電壓暫降期間產(chǎn)生的，并且它是由于發(fā)電機(jī)的去磁而產(chǎn)生的，直到到達(dá)了與所述電壓暫降期間存在的電壓相對(duì)應(yīng)的磁化新狀態(tài)為止。在電壓暫降期間出現(xiàn)在發(fā)電機(jī)中的這種瞬態(tài)狀況產(chǎn)生了過(guò)電壓，并由此產(chǎn)生了過(guò)電流，這在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生了通量，在下文中稱為自由通量。在正常情況下，發(fā)電機(jī)的去磁是在定子的電阻中進(jìn)行的，其中將磁能轉(zhuǎn)換成熱量。利用這種方式，瞬態(tài)的持續(xù)時(shí)間與定子的自然時(shí)間常數(shù)相關(guān)，該時(shí)間的數(shù)量級(jí)典型為一秒或幾秒，這些時(shí)間足以在電壓暫降的情況下?lián)p壞乃至毀壞變換器。為了避免發(fā)電機(jī)變換器受到在電壓暫降時(shí)出現(xiàn)的這些高電流的影響，典型的解決方案包括加快所述去磁過(guò)程，并且保護(hù)變換器使其免受由所述自由通量引起的相關(guān)過(guò)電壓和過(guò)電流的影響。為了加快該過(guò)程，可以在定子或轉(zhuǎn)子中串聯(lián)或并聯(lián)連接固定電阻或可變電阻，這減少了去磁時(shí)間，或者，使用變換器。使用最廣泛的技術(shù)(被稱為短路器)是以值非常低的電阻的使用為基礎(chǔ)的，甚至達(dá)到短路，如果在定子或轉(zhuǎn)子中檢測(cè)到過(guò)電流，或者在轉(zhuǎn)子或DC母線中檢測(cè)到過(guò)電壓，那么利用晶閘管橋?qū)⒍搪菲髋c轉(zhuǎn)子并聯(lián)。雖然如此，該技術(shù)仍然具有各種各樣的缺點(diǎn)，例如，由于所用的電阻值非常低的事實(shí)，一方面，去磁時(shí)間持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)，另一方面，如果發(fā)電機(jī)繼續(xù)連接到電網(wǎng)，那么在發(fā)電機(jī)中會(huì)產(chǎn)生過(guò)電流，這意味著為了避免這些過(guò)電流，在電壓返回到其標(biāo)稱值之前需要斷開網(wǎng)絡(luò)上的發(fā)電機(jī)并不再連接。利用這種方式，變換器以該技術(shù)獲得了保護(hù)，但是要將發(fā)電機(jī)與網(wǎng)絡(luò)斷開，即使僅僅斷開較短的時(shí)間段。該技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例是文獻(xiàn)WO200403019中描述的系統(tǒng)，該文獻(xiàn)提出在定子繞組與和其相連的電網(wǎng)之間包括電子開關(guān)，并且包括并聯(lián)到定子或轉(zhuǎn)子的去磁元件。所述去磁元件是可變電阻。在該系統(tǒng)中，如果在電壓網(wǎng)絡(luò)中檢測(cè)到突變，那么將發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)斷開并且連接去磁元件?？刂圃撛沟冒l(fā)電機(jī)連接器的電壓與網(wǎng)絡(luò)的新電壓相等，這被稱為發(fā)電機(jī)的磁化狀態(tài)。利用這種控制，在短時(shí)間段內(nèi)將定子通量設(shè)置成為對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)實(shí)際電壓的通量值，從而在將發(fā)電機(jī)重新連接到網(wǎng)絡(luò)之前，定子的感應(yīng)電壓與網(wǎng)絡(luò)電壓之間存在通量值及其相位的一致性。如果是這種情況，那么一旦這兩個(gè)電壓相等，就將發(fā)電機(jī)重新連接到網(wǎng)絡(luò)并斷開去磁元件。該實(shí)例除了需要將發(fā)電機(jī)與網(wǎng)絡(luò)斷開之外，在單相和/或兩相電壓暫降的情況下還會(huì)導(dǎo)致去磁單元的連續(xù)連接和斷開。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的是為公知的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組提供一種短路器的替代方案，以在電壓暫降的情況下控制其運(yùn)行狀態(tài)。該備選方案應(yīng)當(dāng)保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)不與其所連接的電網(wǎng)斷開，從而克服了在電壓暫降時(shí)因?yàn)閷L(fēng)力發(fā)電機(jī)與網(wǎng)絡(luò)斷開并將其連接到網(wǎng)絡(luò)而產(chǎn)生的缺點(diǎn)。具體而言，本發(fā)明的目的在于發(fā)電設(shè)施變換器能夠承受電壓暫降的偶然情況，而不會(huì)被損傷且無(wú)需將其斷開。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是在出現(xiàn)電壓暫降的情況下控制發(fā)電設(shè)施的變換器的方法，其克服了前述缺點(diǎn)，適用于包括至少一個(gè)連接到電網(wǎng)的諸如風(fēng)力發(fā)電機(jī)之類的發(fā)電設(shè)施，所述發(fā)電機(jī)是由兩個(gè)繞組形成的雙饋異步發(fā)電機(jī)，所述兩個(gè)繞組是直接連接到所述網(wǎng)絡(luò)的定子中的繞組以及轉(zhuǎn)子中的繞組，在正常情況下，由所述變換器以受控形式為所述轉(zhuǎn)子中的繞組饋電，所述變換器在其上施加了被稱為設(shè)定點(diǎn)電流的預(yù)定電壓電流。實(shí)質(zhì)上，該方法的特征在于，在出現(xiàn)電壓暫降時(shí)，變換器施加新的設(shè)定點(diǎn)電流，該新的設(shè)定點(diǎn)電流是將被稱為去磁電流的新項(xiàng)加在先前的設(shè)定點(diǎn)電流上的結(jié)果，該去磁電流在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生與自由通量相反的通量，所述自由通量Tsi不是由定子電壓的正分量(directcomponent)產(chǎn)生的自由通量，因此降低了變換器連接器中的電壓。根據(jù)本發(fā)明的另一特征，所述去磁電流與發(fā)電機(jī)定子的自由通量Tsi的值成比例，該值被估計(jì)為所述發(fā)電機(jī)定子中的磁通量的值平s與和定子電壓的正分量相關(guān)的定子通量的值的差，被稱為強(qiáng)制通量^f。針對(duì)提供所考慮問(wèn)題的解決方案的目的，還披露了一種用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明所述的方法的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一個(gè)連接到電網(wǎng)的雙饋異步發(fā)電機(jī)，其中在正常情況下，由變換器以受控方式對(duì)轉(zhuǎn)子繞組饋電，所述變換器施加被稱為設(shè)定點(diǎn)電流的預(yù)定電壓電流，其中所述變換器由控制單元控制。實(shí)質(zhì)上，該系統(tǒng)的特征在于所述控制單元包括輔助模塊，該輔助模塊包括第一單元，用于估計(jì)定子通量的值；第二單元，用于在網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)電壓暫降時(shí)估計(jì)與定子電壓的正分量相關(guān)的定子通量，其被稱為強(qiáng)制通量；第三單元，其計(jì)算定子通量與先前估計(jì)的強(qiáng)制通量之間的差值；第四單元，即乘法器，其將先前計(jì)算的差值乘以因子K2，以產(chǎn)生去磁電流；以及第五單元，其用于求先前的設(shè)定點(diǎn)電流的值與先前計(jì)算的去磁電流的值之和。根據(jù)本發(fā)明的另一特征，因子K2小于1。附圖以非限制性示例的方式示出了本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的優(yōu)選實(shí)施例。在所述附圖中圖1是常規(guī)發(fā)電設(shè)施的控制的示意圖2是執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的系統(tǒng)的方框圖3a、圖3b、圖3c、圖3d、圖3e、圖3f和圖3g分別是在出現(xiàn)三相電壓暫降的情況下根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的示例性風(fēng)力發(fā)電機(jī)中出現(xiàn)的主要電氣變量的發(fā)展變化的曲線圖4a、圖4b、圖4c、圖4d、圖4e、圖4f和圖4g分別是在出現(xiàn)兩相電壓暫降的情況下根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的示例性風(fēng)力發(fā)電機(jī)中出現(xiàn)的主要電氣變量的發(fā)展變化的曲線圖5a、圖5b、圖5c、圖5d、圖5e、圖5f和圖5g分別是在出現(xiàn)三相電壓暫降的情況下且在應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的控制方法的情況下示例性風(fēng)力發(fā)電機(jī)中出現(xiàn)的主要電氣變量的發(fā)展變化的曲線圖；以及圖6a、圖6b、圖6c、圖6d、圖6e、圖6f和圖6g分別是在出現(xiàn)兩相電壓暫降的情況下且在應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的控制方法的情況下示例性風(fēng)力發(fā)電機(jī)中出現(xiàn)的主要電氣變量的發(fā)展變化的曲線圖。具體實(shí)施例方式連接到電網(wǎng)的大多數(shù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括雙饋異步發(fā)電機(jī)11。所述發(fā)電機(jī)含有兩個(gè)繞組，艮P,直接連接到網(wǎng)絡(luò)8的定子中的繞組、和轉(zhuǎn)子13中的繞組，為該轉(zhuǎn)子13提供變換器22，在正常情況下變換器22以受控形式為發(fā)電機(jī)1饋送電流，這允許調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)1的有功功率和無(wú)功功率二者。如圖1示意性所示，控制單元7以常規(guī)方式執(zhí)行變換器22的控制，控制單元7利用期望的有功功率P'和無(wú)功功率Q'向轉(zhuǎn)子繞組13施加期望的轉(zhuǎn)子電流或設(shè)定點(diǎn)電流4b(參見圖2)。所述控制單元7還包括被稱為控制環(huán)的部分，具體而言為電流環(huán)，其對(duì)設(shè)定點(diǎn)電流4b和實(shí)際電流4a進(jìn)行連續(xù)比較，以便使電流調(diào)節(jié)器向變換器22施加精確電壓Vr，從而消除兩個(gè)電流之間的差異。在這種特定情況下，根據(jù)圖2示意性示出的本發(fā)明的方法，在出現(xiàn)電壓暫降的情況下，在經(jīng)計(jì)算用于獲得期望的有功功率和無(wú)功功率的設(shè)定點(diǎn)電流4b(也稱為功率設(shè)定點(diǎn)電流)處，向其添加一項(xiàng)以降低變換器連接器22中的電壓。在下文中，將這個(gè)新項(xiàng)稱為去磁電流4c。具體而言，如所述圖2的實(shí)例所示，在出現(xiàn)電壓暫降時(shí)，變換器22施加的轉(zhuǎn)子電流值是將與所謂的自由通量vi/si同相的去磁電流4c加在設(shè)定點(diǎn)電流4b上所得的結(jié)果，自由通量v|/si是在異步發(fā)電機(jī)11中存在的自由通量，并且它不是由定子電壓的正分量引起的。利用這種方式所計(jì)算的去磁電流4c在轉(zhuǎn)子繞組13中產(chǎn)生與所述自由通量^i相反的通量，因此降低了變換器連接器22中的電壓。在網(wǎng)絡(luò)8中出現(xiàn)電壓暫降狀況期間，電流環(huán)將實(shí)際電流4a與新的設(shè)定點(diǎn)電流4b'進(jìn)行比較，新的設(shè)定點(diǎn)電流包括與自由通量i|/si同相的去磁電流4c。該去磁電流4c允許使異步發(fā)電機(jī)11的轉(zhuǎn)子的瞬態(tài)感應(yīng)中的所有或大部分電壓下降，這降低了變換器22看到的電壓，從而不會(huì)超過(guò)所述變換器22的最大值。同一圖2所示的圖示出了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的前述實(shí)施例的變體，其在控制單元7中包括輔助模塊70，該輔助模塊70具有-第一單元71，用于估計(jì)定子通量vj/s的值；-第二單元72，用于估計(jì)與定子電壓的正分量相關(guān)的定子通量，其被稱為強(qiáng)制通量1|%;-第三單元73，其計(jì)算先前分別在第一單元和第二單元中估計(jì)的定子通量(i(/s)和強(qiáng)制通量(\|/Sf)之間的差值；-第四單元，即乘法器，其將先前計(jì)算的差值乘以因子K2，以產(chǎn)生去磁電流4c;以及-第五單元，其用于求設(shè)定點(diǎn)電流的值與先前計(jì)算的去磁電流的值之和。對(duì)于所述總通量^和強(qiáng)制通量v|%的值，可以根據(jù)定子電流和轉(zhuǎn)子電流并使用現(xiàn)有技術(shù)中的公知方法來(lái)獲得前者，同時(shí)對(duì)于三相電壓暫降的情況，可以利用下面的表達(dá)式來(lái)估計(jì)后者的模，即強(qiáng)制通量的模，該模與定子電壓的正分量相關(guān)在式中，is是定子電流；W是網(wǎng)絡(luò)電壓的頻率；Rs是定子電阻；Vs是定子電壓；^f是所述強(qiáng)制通量。在不對(duì)稱電壓暫降(單相和兩相)的情況下，網(wǎng)絡(luò)電壓8含有逆分量，其使得在異步定子發(fā)電機(jī)1中出現(xiàn)與所述分量相關(guān)的通量。為了降低變換器連接器22中的電壓，去磁電流4c也必需與所述通量相反。在這些情況下，先前為單元72提供的表達(dá)式不再有效，這是因?yàn)樗鼪](méi)有考慮到網(wǎng)絡(luò)電壓的逆分量。可能的選擇是利用現(xiàn)有技術(shù)中公知的濾波技術(shù)分成兩個(gè)分量，即構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)8的電壓的正分量和逆分量。對(duì)于第三單元73，它包括比較器，該比較器負(fù)責(zé)產(chǎn)生先前分別在第一單元和第二單元71和72中估計(jì)的定子通量和強(qiáng)制通量之間的差值。該差值結(jié)果提供了發(fā)電機(jī)定子1的所述自由通量Ai的值，然后將其乘以常數(shù)Kl(Lm/Ls，其中Lm是發(fā)電機(jī)1的互感，而Ls是發(fā)電機(jī)定子1的電感)以獲得發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的自由通量的值。在第四單元74中，將獲得的值乘以常數(shù)K2，該常數(shù)K2是出于所述目的為乘法器提供的。最終獲得的值是去磁電流4c的值，其與自由通量成比例，但符號(hào)相反，將其加到設(shè)定點(diǎn)電流4b來(lái)確定去磁電流4c的值。使該去磁電流4c超前90。到由發(fā)電機(jī)l的所述自由通量感應(yīng)的電壓。與在轉(zhuǎn)子13內(nèi)循環(huán)的去磁電流4c相關(guān)的分量在轉(zhuǎn)子13中感應(yīng)出與所述自由通量相反的額外通量，從而降低了在變換器連接器22中感應(yīng)的電壓。通過(guò)引入去磁電流4c的正確值，可以避免變換器的最大允許電壓。如果是這種情況，就保護(hù)了變換器22，不必對(duì)其進(jìn)行去活，因此不必將發(fā)電機(jī)1與網(wǎng)絡(luò)8斷開。應(yīng)用實(shí)例作為應(yīng)用實(shí)例，下面我們描述在使用具有可變電阻的短路器(crowbar)9(現(xiàn)有技術(shù)中的一種典型技術(shù))的情況下且在使用本發(fā)明提出的技術(shù)的情況下1.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。針對(duì)電網(wǎng)中最常見的電壓暫降類型即由于網(wǎng)絡(luò)相中的兩相短路而造成的三相電壓暫降和兩相電壓暫降，分析發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。所述發(fā)電機(jī)1包括具有下列特征的繞線式轉(zhuǎn)子異步發(fā)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>在如下所述的所有情形中，所述發(fā)電設(shè)施的整流變換電路的變換器22利用1200V的DC母線電壓進(jìn)行工作。利用具有可變電阻的短路器進(jìn)行保護(hù)在電壓暫降的情況下，當(dāng)轉(zhuǎn)子電流或DC母線的電壓超過(guò)某一水平(在實(shí)例中分別為1130A或1300V)時(shí)，短路器被激活，通過(guò)時(shí)變電阻使轉(zhuǎn)子13短路。圖3a到圖3g表示在80%的三相電壓暫降的情況下變量的發(fā)展變化。圖6a描繪了網(wǎng)絡(luò)8的電壓的有效值，注意觀察在時(shí)刻t=0.25s處出現(xiàn)的電壓暫降。接下來(lái)，圖3b、圖3c和圖3d分別示出了定子、轉(zhuǎn)子和變換器22中的電流有效值的發(fā)展變化。在出現(xiàn)電壓暫降的時(shí)間點(diǎn)處，這三個(gè)電流開始迅速升高。當(dāng)轉(zhuǎn)子電流超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí)，控制單元7激活短路器，并且轉(zhuǎn)子電流開始經(jīng)過(guò)短路器。通常，在短路器激活時(shí)，變換器被去活，并且它的電流被抵消，如圖3d所示，利用這種方式保護(hù)了變換器，從而不會(huì)在轉(zhuǎn)子中出現(xiàn)高達(dá)3500A的過(guò)電流。在圖3e中，我們可以觀察到由短路器施加的電阻值。常規(guī)上，使持續(xù)時(shí)間約為100ms的預(yù)編程電阻跟隨短路器。，一旦過(guò)去該時(shí)間，就去活該短路器，停止驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)子電流然后開始重新經(jīng)過(guò)被重新激活的變換器。另一方面，圖3f示出了變換器的DC母線電壓的發(fā)展變化，圖3g示出了發(fā)電機(jī)l的扭矩的發(fā)展變化，其中可以觀察出在短路器激活的時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)生的最大扭矩(扭矩浪涌)是發(fā)電機(jī)1的標(biāo)稱扭矩的2.5倍。圖4a到圖4g表示在80%深度的兩相電壓暫降情況下的各種電氣變量的發(fā)展變化。在這種情況下，除了出現(xiàn)類似于先前情況的過(guò)電流和扭矩浪涌之外，在圖4g中，我們可以清楚地看出，在整個(gè)電壓暫降期間應(yīng)當(dāng)如何相繼地連接和斷開所述短路器以保護(hù)整流變換電路2的變換器，這與先前的情況不同，在先前的情況中僅激活短路器一次。這意味著將要在整個(gè)電壓暫降期間去活變換器，從而失去對(duì)發(fā)電機(jī)1的控制。如本發(fā)明的
背景技術(shù)：
所述，對(duì)于電網(wǎng)8的穩(wěn)定而言，不希望出現(xiàn)這種運(yùn)行狀態(tài)。通過(guò)引入去磁電流4c來(lái)進(jìn)行保護(hù)在這種情況下，發(fā)電機(jī)1使電流4b'在轉(zhuǎn)子中循環(huán)，該電流4b'包括與去磁電流4c相關(guān)的分量，引入該去磁電流4c來(lái)降低發(fā)電機(jī)1的通量并利用這種方式降低整流變換電路的變換器連接器中出現(xiàn)的電壓。按照?qǐng)D2所示的方法來(lái)計(jì)算去磁電流4c，其中首先計(jì)算定子的總通量平s，隨后或同時(shí)根據(jù)定子中的電壓和電流并利用下面的表達(dá)式來(lái)計(jì)算強(qiáng)制通量Tsf:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>這個(gè)表達(dá)式允許將保護(hù)技術(shù)用于三相電壓暫降和不對(duì)稱電壓暫降。引入由此在減法單元72中計(jì)算的強(qiáng)制通量的值，獲得自由通量之和以及與電壓逆分量相關(guān)的通量的二倍之和。然后，將該結(jié)果乘以常數(shù)K1-Lm/Ls(在該實(shí)例中等于0.94)以獲得轉(zhuǎn)子通量的值。最后，將該最后的通量乘以等于0.5的因子K2，獲得去磁電流4c，K2是為了補(bǔ)償所有逆通量和一半的自由通量而計(jì)算的。圖5a到圖5g示出了在出現(xiàn)80%的三相電壓暫降時(shí)發(fā)電機(jī)1的各種電氣變量的發(fā)展變化。圖5a表示電網(wǎng)8的電壓的有效值。在時(shí)刻1=0.253處，出現(xiàn)了三相電壓暫降，這使得電壓下降到其標(biāo)稱值的20%。圖5b和圖5c分別示出了定子和轉(zhuǎn)子中電流的有效值的發(fā)展變化(在這種情況下，其與變換器中的相同)。如前一種情況下描述的附圖那樣，在出現(xiàn)電壓暫降時(shí)，電流開始迅速增加。圖5d和圖5e示出了設(shè)定點(diǎn)電流4b和去磁電流4c，二者加在一起給出了新的設(shè)定點(diǎn)電流4b'，使該新的設(shè)定點(diǎn)電流4b'在發(fā)電機(jī)l的轉(zhuǎn)子中循環(huán)。將電流沿軸d和q分解。瞬間消除設(shè)定點(diǎn)電流以方便對(duì)發(fā)電機(jī)1的控制?？梢杂^察到去磁電流的頻率在50Hz左右。這是因?yàn)樗鲭娏髋c自由通量成比例的事實(shí)，在三相電壓暫降的情況下，轉(zhuǎn)子將自由通量看作是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)通量，在該圖的情況下，頻率為60Hz。在圖5f中，示出了變換器的DC母線上的電壓的發(fā)展變化。圖5g示出了在電壓暫降的第一時(shí)刻產(chǎn)生的最大扭矩(扭矩浪涌)是如何小于利用短路器獲得的最大扭矩的，在這種情況下后者為標(biāo)稱扭矩的1.5倍。圖6a到圖6g類似于前述的附圖，只是它們對(duì)應(yīng)于深度為80%的兩相暫降?？梢杂^察出，與使用短路器9的情況不同，基于本發(fā)明的方案是如何也對(duì)兩相暫降起作用的，從而將電流和電壓保持在對(duì)各種系統(tǒng)部件不構(gòu)成危險(xiǎn)的值。還應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，與三相暫降的情況相比，流經(jīng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子13的去磁電流4c的頻率在兩相暫降的情況下較大，如圖6e所示。原因在于，在不對(duì)稱電壓暫降(單相或雙相)中出現(xiàn)了逆通量，轉(zhuǎn)子13將該逆通量看作是頻率等于轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)頻率與電網(wǎng)8的頻率之和的旋轉(zhuǎn)通量，在該實(shí)例的情況下，頻率為110Hz=60Hz+50Hz。權(quán)利要求1、一種在電網(wǎng)(8)中出現(xiàn)電壓暫降的情況下控制包括至少一個(gè)連接到所述電網(wǎng)(8)的諸如風(fēng)力發(fā)電機(jī)之類的發(fā)電機(jī)(1)的發(fā)電設(shè)施的變換器(22)的方法，所述發(fā)電機(jī)是由兩個(gè)繞組形成的雙饋異步發(fā)電機(jī)(11)，所述兩個(gè)繞組是直接連接到所述網(wǎng)絡(luò)的定子中的繞組以及轉(zhuǎn)子(13)中的繞組，在正常情況下，由所述變換器以受控形式為所述轉(zhuǎn)子(13)中的繞組饋電，所述變換器在其上施加了被稱為設(shè)定點(diǎn)電流(4b)的預(yù)定電壓電流；其特征在于，在出現(xiàn)電壓暫降的情況下，所述變換器施加新的設(shè)定點(diǎn)電流(4b′)，所述新的設(shè)定點(diǎn)電流(4b′)是將被稱為去磁電流(4c)的新項(xiàng)加在先前的設(shè)定點(diǎn)電流上的結(jié)果，該去磁電流(4c)在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生與自由通量相反的通量，所述自由通量Ψsi不是由定子電壓的正分量產(chǎn)生的自由通量，因此降低了變換器連接器中的電壓。2、根據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述去磁電流(4c)與發(fā)電機(jī)定子的自由通量Ai的值成比例，該值被估計(jì)為所述發(fā)電機(jī)定子中的磁通量的值A(chǔ)與和定子電壓的正分量相關(guān)的定子通量的值的差，被稱為強(qiáng)制通量^sf。3、用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法的系統(tǒng)，尤其適用于包括至少一個(gè)連接到電網(wǎng)(8)的雙饋異步發(fā)電機(jī)(11)的發(fā)電設(shè)施，其中在正常情況下由變換器(22)以受控形式為轉(zhuǎn)子繞組(13)饋電，所述變換器(22)施加了被稱為設(shè)定點(diǎn)電流(4b)的預(yù)定電壓電流，其中所述變換器(22)由控制單元(7)控制，其特征在于所述控制單元包括輔助模塊(70)，所述輔助模塊(70)包括第一單元(71)，用于估計(jì)定子通量(i|/s)的值；第二單元(72)，用于在網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)電壓暫降時(shí)估計(jì)與定子電壓的正分量相關(guān)的定子通量，被稱為強(qiáng)制通量(vj/Sf);第三單元(73)，其計(jì)算所述定子通量(？s)和先前估計(jì)的強(qiáng)制通量(甲sf)之間的差值；第四單元(74)，其將先前計(jì)算的差值乘以因子K2，以產(chǎn)生去磁電流(4c);以及第五單元(75)，用于求所述設(shè)定點(diǎn)電流(4b)與先前計(jì)算的去磁電流(4c)的值之和。4、根據(jù)前一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于K2小于1。全文摘要在電網(wǎng)中出現(xiàn)電壓暫降的情況下對(duì)包括至少一個(gè)連接到所述電網(wǎng)的諸如風(fēng)力發(fā)電機(jī)之類的發(fā)電機(jī)的發(fā)電設(shè)施的變換器進(jìn)行控制的方法和系統(tǒng)，該發(fā)電機(jī)是由兩個(gè)繞組形成的雙饋異步發(fā)電機(jī)，所述兩個(gè)繞組是直接連接到電網(wǎng)的定子中的繞組以及轉(zhuǎn)子中的繞組，在正常情況下，由變換器為所述轉(zhuǎn)子中的繞組饋電，該變換器在其上施加了被稱為設(shè)定點(diǎn)電流的預(yù)定電壓電流。在出現(xiàn)電壓暫降的情況下，變換器施加新的設(shè)定點(diǎn)電流，該新的設(shè)定點(diǎn)電流是將去磁電流加在先前的設(shè)定點(diǎn)電流上的結(jié)果，該去磁電流在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生與自由通量相反的通量，從而降低了變換器連接器中的電壓。文檔編號(hào)H02P27/04GK101351958SQ200680049578公開日2009年1月21日申請(qǐng)日期2006年12月27日優(yōu)先權(quán)日2005年12月30日發(fā)明者E·古比比利亞沃納,J·洛佩斯塔韋納,L·M·馬羅約帕洛莫,P·桑奇斯古皮德申請(qǐng)人:那瓦拉公立大學(xué)