一种双馈风电机组的控制方法和装置与流程

1.本发明涉及新能源技术领域，具体涉及一种双馈风电机组的控制方法和装置。


背景技术：

2.随着新能源(如风电)在电网中的比例越来越大，输送距离不断增加，电网与新能源的短路比变得相对较小时，可认为新能源接入了弱交流电网，大规模新能源接入弱交流电网条件下集群新能源之间以及与电网之间存在的交互作用加强，使得大规模新能源接入弱交流电网下的运行和控制面临新的技术挑战。大规模新能源接入弱交流电网条件下，集群新能源发电单元之间以及与电网之间的运行控制将通过并网点电压动态特性相互耦合和影响，此外，在大规模新能源接入弱交流电网时，并网送出系统的运行点更容易靠近稳定极限；电网发生短路故障及故障恢复时，接入系统阻抗进一步发生变化，容易对弱交流电网的稳定性造成影响。
3.现有技术往往通过新能源发电单元的电压幅值跌落为判断依据，进而实现新能源发电单元故障穿越控制。但是无法应用于弱交流电网条件下新能源发电单元的电压多次越限的情况。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术无法应用于弱交流电网条件下新能源发电单元的电压多次越限的不足，本发明提供一种双馈风电机组的控制方法，包括：
5.检测并判断双馈风电机组的机端电压的越限情况；
6.当双馈风电机组的机端电压未越限时，控制所述双馈风电机组执行稳态运行控制模式；当所述双馈风电机组的机端电压越限且为首次越限时，控制所述双馈风电机组执行首次故障穿越控制模式；当所述双馈风电机组的机端电压越限且为非首次越限时，考虑自抗扰控制模块控制所述双馈风电机组执行非首次故障穿越控制模式。
7.所述检测并判断双馈风电机组的机端电压的越限情况，包括：
8.检测所述双馈风电机组的机端电压；
9.当双馈风电机组的机端电压大于预设的机端电压门槛值时，判断双馈风电机组的机端电压未越限；
10.当双馈风电机组的机端电压跌落至小于等于所述预设的机端电压门槛值，且所述双馈风电机组的机端电压恢复至所述预设的机端电压门槛值以上并持续预设的时间范围时，判断双馈风电机组的机端电压越限且为首次越限；
11.当双馈风电机组的机端电压恢复至所述预设的机端电压门槛值以上的所述预设的时间范围内，所述双馈风电机组的机端电压再次跌落至小于等于所述预设的机端电压门槛值，且所述双馈风电机组的机端电压恢复至所述预设的机端电压门槛值以上并持续预设的时间范围时，时，判断所述双馈风电机组的机端电压越限且为非首次越限。
12.所述在所述双馈风电机组的机端电压未越限情况下，控制所述双馈风电机组执行
稳态运行控制模式，包括：
13.基于所述双馈风电机组的有功功率参考值和无功功率参考值确定所述双馈风电机组在稳态运行控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值；
14.基于所述双馈风电机组在稳态运行控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值确定所述双馈风电机组转子侧变流器d轴控制电压和q轴控制电压。
15.所述双馈风电机组在稳态运行控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值按下式确定：
[0016][0017]
式中，i
rd_s
表示双馈风电机组在稳态运行控制模式下的d轴电流参考值，i
rq_s
表示双馈风电机组在稳态运行控制模式下的q轴电流参考值，k
p
表示功率外环比例系数，t
p
为功率外环积分时间常数，s表示拉普拉斯算子，p
ref
表示双馈风电机组的有功功率参考值，q
ref
表示双馈风电机组的无功功率参考值，p
gen
表示双馈风电机组的有功功率测量值，q
gen
表示双馈风电机组的无功功率测量值。
[0018]
控制双馈风电机组执行首次故障穿越控制模式，包括：
[0019]
基于所述双馈风电机组的机端电压确定所述双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值；
[0020]
基于所述双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值确定所述双馈风电机组转子侧变流器d轴控制电压和q轴控制电压。
[0021]
考虑自抗扰控制模式控制所述双馈风电机组执行非首次故障穿越控制模式，包括：
[0022]
基于所述双馈风电机组的机端电压确定所述双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值；
[0023]
基于所述双馈风电机组的机端电压恢复时间和跌落时间确定所述双馈风电机组在自抗扰控制模式下的电流内环比例系数；
[0024]
基于所述双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值、q轴电流参考值和所述双馈风电机组在自抗扰控制模式下的电流内环比例系数确定所述双馈风电机组转子侧变流器d轴控制电压和q轴控制电压。
[0025]
所述双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值按下式确定：
[0026][0027]
式中，i
rq_l
表示双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值，i
rd_l
表示双馈风电机组在故障穿越控制模式下的q轴电流参考值，k表示动态无功补偿系数，u
c
表示双馈风电机组的机端电压，u
set
表示预设的机端电压门槛值，ω
s
表示双馈风电机组的额定
角速度，l
m
表示双馈风电机组的定转子互电抗，表示双馈风电机组能承受的最大过电流。
[0028]
所述双馈风电机组在自抗扰控制模式下的电流内环比例系数包括双馈风电机组在故障穿越期间的电流内环比例系数和双馈风电机组在故障清除后预设的时间范围内的电流内环比例系数；
[0029]
其中，所述双馈风电机组在故障穿越期间的电流内环比例系数按下式确定：
[0030][0031]
式中，k
d1
表示双馈风电机组在故障穿越期间的电流内环比例系数，t
set
表示预设的时间范围，t1表示k次双馈风电机组的机端电压跌落至预设的机端电压门槛值及以下的时间，t0表示k
‑
1次双馈风电机组的机端电压恢复至所述预设的机端电压门槛值以上的时间；k
d0
表示电流内环比例系数初始值；
[0032]
所述双馈风电机组在故障清除后预设的时间范围内的电流内环比例系数按下式确定：
[0033][0034]
式中，k
d2
表示双馈风电机组在故障清除后预设的时间范围内的电流内环比例系数，t2表示k次双馈风电机组的机端电压恢复至所述预设的机端电压门槛值以上的时间，t表示自然时间。
[0035]
所述双馈风电机组转子侧变流器d轴控制电压和q轴控制电压按下式确定：
[0036][0037]
式中，u
rd
表示双馈风电机组转子侧变流器d轴控制电压；u
rq
表示双馈风电机组转子侧变流器q轴控制电压；k
d
表示电流内环比例系数，取双馈风电机组在稳态运行控制模式下的电流内环比例系数、双馈风电机组在故障穿越控制模式下的电流内环比例系数或者双馈风电机组在自抗扰控制模式下的电流内环比例系数；t
d
表示电流内环积分时间常数；s表示拉普拉斯算子；i
rd
表示双馈风电机组转子的d轴电流；i
rq
表示双馈风电机组转子的q轴电流；ω
s
表示双馈风电机组的额定角速度，α表示d轴与q轴相互作用系数；i
rd_ref
表示双馈风电机组转子侧变流器电流内环控制d轴电流参考值，且i
rd_ref
取双馈风电机组在稳态运行控制模式下的d轴电流参考值或双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值；i
rq_ref
表示双馈风电机组转子侧变流器电流内环控制q轴电流参考值，且i
rq_ref
取双馈风电机组在稳态运行控制模式下的q轴电流参考值或者双馈风电机组在故障穿越控制模式下的q轴电流参考值。
[0038]
另一方面，本技术还提供一种双馈风电机组的控制装置，包括：
[0039]
判断模块，用于检测并判断双馈风电机组的机端电压的越限情况；
[0040]
控制模块，用于当所述双馈风电机组的机端电压未越限时，控制所述双馈风电机
组执行稳态运行控制模式；当所述双馈风电机组的机端电压越限且为首次越限时，控制所述双馈风电机组执行首次故障穿越控制模式；当所述双馈风电机组的机端电压越限且为非首次越限时，考虑自抗扰控制模式控制所述双馈风电机组执行非首次故障穿越控制模式。
[0041]
判断模块包括：
[0042]
检测单元，用于检测所述双馈风电机组的机端电压；
[0043]
判断单元，用于基于检测单元检测的双馈风电机组的机端电压判断双馈风电机组的机端电压的越限情况；具体分为以下三种情况：
[0044]
当双馈风电机组的机端电压大于预设的机端电压门槛值时，判断双馈风电机组的机端电压未越限；
[0045]
当双馈风电机组的机端电压跌落至小于等于所述预设的机端电压门槛值，且所述双馈风电机组的机端电压恢复至所述预设的机端电压门槛值以上并持续预设的时间范围时，判断所述双馈风电机组的机端电压越限且为首次越限；
[0046]
当双馈风电机组的机端电压恢复至所述预设的机端电压门槛值以上的所述预设的时间范围内，所述双馈风电机组的机端电压再次跌落至小于等于所述预设的机端电压门槛值，且所述双馈风电机组的机端电压恢复至所述预设的机端电压门槛值以上并持续预设的时间范围时，判断所述双馈风电机组的机端电压越限且为非首次越限。
[0047]
控制模块具体用于：
[0048]
基于所述双馈风电机组的有功功率参考值和无功功率参考值确定所述双馈风电机组在稳态运行控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值；
[0049]
基于所述双馈风电机组在稳态运行控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值确定所述双馈风电机组转子侧变流器d轴控制电压和q轴控制电压。
[0050]
控制模块按下式确定双馈风电机组在稳态运行控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值：
[0051][0052]
式中，i
rd_s
表示双馈风电机组在稳态运行控制模式下的d轴电流参考值，i
rq_s
表示双馈风电机组在稳态运行控制模式下的q轴电流参考值，k
p
表示功率外环比例系数，t
p
为功率外环积分时间常数，s表示拉普拉斯算子，p
ref
表示双馈风电机组的有功功率参考值，q
ref
表示双馈风电机组的无功功率参考值，p
gen
表示双馈风电机组的有功功率测量值，q
gen
表示双馈风电机组的无功功率测量值。
[0053]
控制模块具体用于：
[0054]
基于所述双馈风电机组的机端电压确定所述双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值；
[0055]
基于所述双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值确定所述双馈风电机组转子侧变流器d轴控制电压和q轴控制电压。
[0056]
控制模块具体用于：
[0057]
基于所述双馈风电机组的机端电压确定所述双馈风电机组在故障穿越控制模式
下的d轴电流参考值和q轴电流参考值；
[0058]
基于所述双馈风电机组的机端电压恢复时间和跌落时间确定所述双馈风电机组在自抗扰控制模式下的电流内环比例系数；
[0059]
基于所述双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值、q轴电流参考值和所述双馈风电机组在自抗扰控制模式下的电流内环比例系数确定所述双馈风电机组转子侧变流器d轴控制电压和q轴控制电压。
[0060]
控制模块按下式确定双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值：
[0061][0062]
式中，i
rq_l
表示双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值，i
rd_l
表示双馈风电机组在故障穿越控制模式下的q轴电流参考值，k表示动态无功补偿系数，u
c
表示双馈风电机组的机端电压，u
set
表示预设的机端电压门槛值，ω
s
表示双馈风电机组的额定角速度，l
m
表示双馈风电机组的定转子互电抗，表示双馈风电机组能承受的最大过电流。
[0063]
双馈风电机组在自抗扰控制模式下的电流内环比例系数包括双馈风电机组在故障穿越期间的电流内环比例系数和双馈风电机组在故障清除后预设的时间范围内的电流内环比例系数；
[0064]
控制模块按下式确定所述双馈风电机组在故障穿越期间的电流内环比例系数：
[0065][0066]
式中，k
d1
表示双馈风电机组在故障穿越期间的电流内环比例系数，t
set
表示预设的时间范围，t1表示k次双馈风电机组的机端电压跌落至预设的机端电压门槛值及以下的时间，t0表示k
‑
1次双馈风电机组的机端电压恢复至所述预设的机端电压门槛值以上的时间；k
d0
表示电流内环比例系数初始值；
[0067]
控制模块按下式确定双馈风电机组在故障清除后预设的时间范围内的电流内环比例系数：
[0068][0069]
式中，k
d2
表示双馈风电机组在故障清除后预设的时间范围内的电流内环比例系数，t2表示k次双馈风电机组的机端电压恢复至所述预设的机端电压门槛值以上的时间，t表示自然时间。
[0070]
控制模块按下式确定双馈风电机组转子侧变流器d轴控制电压和q轴控制电压：
[0071][0072]
式中，u
rd
表示双馈风电机组转子侧变流器d轴控制电压；u
rq
表示双馈风电机组转子侧变流器q轴控制电压；k
d
表示电流内环比例系数，取双馈风电机组在稳态运行控制模式下的电流内环比例系数、双馈风电机组在故障穿越控制模式下的电流内环比例系数或者双馈风电机组在自抗扰控制模式下的电流内环比例系数；t
d
表示电流内环积分时间常数；s表示拉普拉斯算子；i
rd
表示双馈风电机组转子的d轴电流；i
rq
表示双馈风电机组转子的q轴电流；ω
s
表示双馈风电机组的额定角速度，α表示d轴与q轴相互作用系数；i
rd_ref
表示双馈风电机组转子侧变流器电流内环控制d轴电流参考值，且i
rd_ref
取双馈风电机组在稳态运行控制模式下的d轴电流参考值或双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值；i
rq_ref
表示双馈风电机组转子侧变流器电流内环控制q轴电流参考值，且i
rq_ref
取双馈风电机组在稳态运行控制模式下的q轴电流参考值或者双馈风电机组在故障穿越控制模式下的q轴电流参考值。
[0073]
本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
[0074]
本发明提供的双馈风电机组的控制方法中，检测并判断双馈风电机组的机端电压的越限情况，当双馈风电机组的机端电压未越限时，控制所述双馈风电机组执行稳态运行控制模式；当所述双馈风电机组的机端电压越限且为首次越限时，控制所述双馈风电机组执行首次故障穿越控制模式；当所述双馈风电机组的机端电压越限且为非首次越限时，考虑自抗扰控制模式控制所述双馈风电机组执行故障穿越控制模式。本技术提供的控制方法不仅能够实现弱交流电网中双馈风电机组的机端电压未越限和越限且为首次越限情况下对双馈风电机组的控制，还可以实现弱交流电网中双馈风电机组的机端电压越限且为非首次越限情况下对双馈风电机组的控制，适用性强。
[0075]
本技术提供的技术方案实现了双馈风电机组的稳态运行控制、故障穿越控制和自抗扰控制，提高了双馈风电机组的故障穿越能力，且保证了双馈风电机组在并网过程中的安全稳定运行。
附图说明
[0076]
图1是本发明实施例中双馈风电机组的一种控制方法流程图；
[0077]
图2是本发明实施例中双馈风电机组的另一种控制方法流程图；
[0078]
图3是本发明实施例中双馈风电机组控制模式示意图；
[0079]
图4是本发明实施例中双馈风电机组的控制装置结构图。
具体实施方式
[0080]
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0081]
实施例1
[0082]
本发明实施例1提供了一种双馈风电机组的控制方法，具体流程图如图1和图2所示，具体过程如下：
[0083]
s101：检测并判断双馈风电机组的机端电压的越限情况；
[0084]
s102：基于双馈风电机组的机端电压的越限情况控制双馈风电机组执行相应的控制模式。
[0085]
进一步地，当双馈风电机组的机端电压未越限时，控制双馈风电机组执行稳态运行控制模式；当双馈风电机组的机端电压越限且为首次越限时，控制双馈风电机组执行首次故障穿越控制模式；当双馈风电机组的机端电压越限且为非首次越限时，考虑自抗扰控制模式控制双馈风电机组执行非首次故障穿越控制模式。
[0086]
上述s101具体包括：
[0087]
检测双馈风电机组的机端电压；
[0088]
当双馈风电机组的机端电压大于预设的机端电压门槛值(预设的机端电压门槛值可以取0.9p.u.，例如，双馈风电机组的机端电压大于0.9p.u.)时，判断双馈风电机组的机端电压未越限。
[0089]
当双馈风电机组的机端电压跌落至小于等于预设的机端电压门槛值，且双馈风电机组的机端电压恢复至预设的机端电压门槛值以上并持续预设的时间范围(可以取10s)(例如，双馈风电机组的机端电压跌落至小于等于0.9p.u.，且双馈风电机组的机端电压恢复至0.9p.u.以上并持续10s)时，判断双馈风电机组的机端电压越限且为首次越限。
[0090]
当双馈风电机组的机端电压恢复至预设的机端电压门槛值以上的预设的时间范围内，双馈风电机组的机端电压再次跌落至小于等于预设的机端电压门槛值，且双馈风电机组的机端电压恢复至预设的机端电压门槛值以上并持续预设的时间范围(例如，双馈风电机组的机端电压恢复至0.9p.u.以上的10s内，双馈风电机组的机端电压再次跌落至小于等于0.9p.u.，且双馈风电机组的机端电压恢复至0.9p.u.以上并持续10s)时，判断双馈风电机组的机端电压越限且为非首次越限。
[0091]
当双馈风电机组的机端电压未越限时，控制双馈风电机组执行稳态运行控制模式，包括：
[0092]
基于双馈风电机组的有功功率参考值和无功功率参考值确定双馈风电机组在稳态运行控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值；
[0093]
基于双馈风电机组在稳态运行控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值确定双馈风电机组转子侧变流器d轴控制电压和q轴控制电压。
[0094]
进一步地，如图3所示，双馈风电机组在稳态运行控制模式下，通过功率外环控制得到双馈风电机组在稳态运行控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值。双馈风电机组在稳态运行控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值具体按下式确定：
[0095][0096]
式中，i
rd_s
表示双馈风电机组在稳态运行控制模式下的d轴电流参考值，i
rq_s
表示双馈风电机组在稳态运行控制模式下的q轴电流参考值，k
p
表示功率外环比例系数，t
p
为功率外环积分时间常数，s表示拉普拉斯算子，p
ref
表示双馈风电机组的有功功率参考值，q
ref
表示双馈风电机组的无功功率参考值，p
gen
表示双馈风电机组的有功功率测量值，q
gen
表示
双馈风电机组的无功功率测量值。
[0097]
当双馈风电机组的机端电压越限且为首次越限时，控制双馈风电机组执行首次故障穿越控制模式，包括：
[0098]
基于双馈风电机组的机端电压确定双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值；
[0099]
基于双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值确定双馈风电机组转子侧变流器d轴控制电压和q轴控制电压。
[0100]
进一步地，双馈风电机组在故障穿越控制模式(包括故障穿越有功控制模式和故障穿越无功控制模式)下的d轴电流参考值和q轴电流参考值按下式确定：
[0101][0102]
式中，i
rq_l
表示双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值，i
rd_l
表示双馈风电机组在故障穿越控制模式下的q轴电流参考值，k表示动态无功补偿系数，u
c
表示双馈风电机组的机端电压，u
set
表示预设的机端电压门槛值，ω
s
表示双馈风电机组的额定角速度，l
m
表示双馈风电机组的定转子互电抗，表示双馈风电机组能承受的最大过电流。
[0103]
当双馈风电机组的机端电压越限且为非首次越限时，考虑自抗扰控制模式控制双馈风电机组执行非首次故障穿越控制模式，包括：
[0104]
基于双馈风电机组的机端电压确定双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值；
[0105]
基于双馈风电机组的机端电压恢复时间和跌落时间确定双馈风电机组在自抗扰控制模式下的电流内环比例系数；
[0106]
基于双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值、q轴电流参考值和双馈风电机组在自抗扰控制模式下的电流内环比例系数确定双馈风电机组转子侧变流器d轴控制电压和q轴控制电压。
[0107]
在上述的双馈风电机组的机端电压未越限情况下、双馈风电机组的机端电压越限且为首次越限下或者双馈风电机组的机端电压越限且为非首次越限情况下，参考图3，双馈风电机组转子侧变流器d轴控制电压和q轴控制电压均按下式确定：
[0108][0109]
式中，u
rd
表示双馈风电机组转子侧变流器d轴控制电压；u
rq
表示双馈风电机组转子侧变流器q轴控制电压；t
d
表示电流内环积分时间常数；s表示拉普拉斯算子；i
rd
表示双馈风电机组转子的d轴电流；i
rq
表示双馈风电机组转子的q轴电流；ω
s
表示双馈风电机组的额定角速度，α表示d轴与q轴相互作用系数；i
rd_ref
表示双馈风电机组转子侧变流器电流内环
控制d轴电流参考值，且i
rd_ref
取双馈风电机组在稳态运行控制模式下的d轴电流参考值或双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值；i
rq_ref
表示双馈风电机组转子侧变流器电流内环控制q轴电流参考值，且i
rq_ref
取双馈风电机组在稳态运行控制模式下的q轴电流参考值或者双馈风电机组在故障穿越控制模式下的q轴电流参考值。
[0110]
需要说明的是，k
d
表示电流内环比例系数，取双馈风电机组在稳态运行控制模式下的电流内环比例系数、双馈风电机组在故障穿越控制模式下的电流内环比例系数或者双馈风电机组在自抗扰控制模式下的电流内环比例系数。也就是说，在双馈风电机组的机端电压未越限情况下，k
d
取双馈风电机组在稳态运行控制模式下的电流内环比例系数(可以选取经验值或者典型值)。在双馈风电机组的机端电压越限且为首次越限请看下，k
d
取双馈风电机组在故障穿越控制模式下的电流内环比例系数(可以选取经验值或者典型值)。在双馈风电机组的机端电压越限且为非首次越限情况下，k
d
取双馈风电机组在自抗扰控制模式下的电流内环比例系数。
[0111]
进一步地，双馈风电机组在自抗扰控制模式下的电流内环比例系数包括双馈风电机组在故障穿越期间的电流内环比例系数和双馈风电机组在故障清除后预设的时间范围内的电流内环比例系数。
[0112]
其中，双馈风电机组在故障穿越期间的电流内环比例系数按下式确定：
[0113][0114]
式中，k
d1
表示双馈风电机组在故障穿越期间的电流内环比例系数，t
set
表示预设的时间范围，t1表示k次双馈风电机组的机端电压跌落至预设的机端电压门槛值及以下的时间，t0表示k
‑
1次双馈风电机组的机端电压恢复至预设的机端电压门槛值以上的时间；k
d0
表示电流内环比例系数初始值；
[0115]
其中，双馈风电机组在故障清除后预设的时间范围内的电流内环比例系数按下式确定：
[0116][0117]
式中，k
d2
表示双馈风电机组在故障清除后预设的时间范围内的电流内环比例系数，t2表示k次双馈风电机组的机端电压恢复至预设的机端电压门槛值以上的时间，t表示自然时间。
[0118]
实施例2
[0119]
基于同一发明构思，本发明实施例2还提供一种双馈风电机组的控制装置，如图4所示，包括：
[0120]
判断模块，用于检测并判断双馈风电机组的机端电压的越限情况；
[0121]
控制模块，用于基于双馈风电机组的机端电压的越限情况控制双馈风电机组执行相应的控制模式：当双馈风电机组的机端电压未越限时，控制双馈风电机组执行稳态运行控制模式；当双馈风电机组的机端电压越限且为首次越限时，控制双馈风电机组执行首次故障穿越控制模式；当双馈风电机组的机端电压越限且为非首次越限时，考虑自抗扰控制模式控制双馈风电机组执行非首次故障穿越控制模式。
[0122]
判断模块具体包括：
[0123]
检测单元，用于检测双馈风电机组的机端电压；
[0124]
判断单元，用于基于检测单元检测的双馈风电机组的机端电压判断双馈风电机组的机端电压的越限情况；具体分为以下三种情况：
[0125]
当双馈风电机组的机端电压大于预设的机端电压门槛值时，判断双馈风电机组的机端电压未越限；
[0126]
当双馈风电机组的机端电压跌落至小于等于预设的机端电压门槛值，且双馈风电机组的机端电压恢复至预设的机端电压门槛值以上并持续预设的时间范围时，判断双馈风电机组的机端电压越限且为首次越限；
[0127]
当双馈风电机组的机端电压恢复至预设的机端电压门槛值以上的预设的时间范围内，双馈风电机组的机端电压再次跌落至小于等于预设的机端电压门槛值，且双馈风电机组的机端电压恢复至预设的机端电压门槛值以上并持续预设的时间范围时，判断双馈风电机组的机端电压越限且为非首次越限。
[0128]
控制模块具体用于：
[0129]
基于双馈风电机组的有功功率参考值和无功功率参考值确定双馈风电机组在稳态运行控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值；
[0130]
基于双馈风电机组在稳态运行控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值确定双馈风电机组转子侧变流器d轴控制电压和q轴控制电压。
[0131]
控制模块按下式确定双馈风电机组在稳态运行控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值：
[0132][0133]
式中，i
rd_s
表示双馈风电机组在稳态运行控制模式下的d轴电流参考值，i
rq_s
表示双馈风电机组在稳态运行控制模式下的q轴电流参考值，k
p
表示功率外环比例系数，t
p
为功率外环积分时间常数，s表示拉普拉斯算子，p
ref
表示双馈风电机组的有功功率参考值，q
ref
表示双馈风电机组的无功功率参考值，p
gen
表示双馈风电机组的有功功率测量值，q
gen
表示双馈风电机组的无功功率测量值。
[0134]
控制模块具体用于：
[0135]
基于双馈风电机组的机端电压确定双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值；
[0136]
基于双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值确定双馈风电机组转子侧变流器d轴控制电压和q轴控制电压。
[0137]
控制模块具体用于：
[0138]
基于双馈风电机组的机端电压确定双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值；
[0139]
基于双馈风电机组的机端电压恢复时间和跌落时间确定双馈风电机组在自抗扰控制模式下的电流内环比例系数；
[0140]
基于双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值、q轴电流参考值和双
馈风电机组在自抗扰控制模式下的电流内环比例系数确定双馈风电机组转子侧变流器d轴控制电压和q轴控制电压。
[0141]
控制模块按下式确定双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值和q轴电流参考值：
[0142][0143]
式中，i
rq_l
表示双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值，i
rd_l
表示双馈风电机组在故障穿越控制模式下的q轴电流参考值，k表示动态无功补偿系数，u
c
表示双馈风电机组的机端电压，u
set
表示预设的机端电压门槛值，ω
s
表示双馈风电机组的额定角速度，l
m
表示双馈风电机组的定转子互电抗，表示双馈风电机组能承受的最大过电流。
[0144]
双馈风电机组在自抗扰控制模式下的电流内环比例系数包括双馈风电机组在故障穿越期间的电流内环比例系数和双馈风电机组在故障清除后预设的时间范围内的电流内环比例系数；
[0145]
控制模块按下式确定双馈风电机组在故障穿越期间的电流内环比例系数：
[0146][0147]
式中，k
d1
表示双馈风电机组在故障穿越期间的电流内环比例系数，t
set
表示预设的时间范围，t1表示k次双馈风电机组的机端电压跌落至预设的机端电压门槛值及以下的时间，t0表示k
‑
1次双馈风电机组的机端电压恢复至预设的机端电压门槛值以上的时间；k
d0
表示电流内环比例系数初始值；
[0148]
控制模块按下式确定双馈风电机组在故障清除后预设的时间范围内的电流内环比例系数：
[0149][0150]
式中，k
d2
表示双馈风电机组在故障清除后预设的时间范围内的电流内环比例系数，t2表示k次双馈风电机组的机端电压恢复至预设的机端电压门槛值以上的时间，t表示自然时间。
[0151]
控制模块按下式确定双馈风电机组转子侧变流器d轴控制电压和q轴控制电压：
[0152][0153]
式中，u
rd
表示双馈风电机组转子侧变流器d轴控制电压；u
rq
表示双馈风电机组转子侧变流器q轴控制电压；k
d
表示电流内环比例系数，取双馈风电机组在稳态运行控制模式下的电流内环比例系数、双馈风电机组在故障穿越控制模式下的电流内环比例系数或者双
馈风电机组在自抗扰控制模式下的电流内环比例系数；t
d
表示电流内环积分时间常数；s表示拉普拉斯算子；i
rd
表示双馈风电机组转子的d轴电流；i
rq
表示双馈风电机组转子的q轴电流；ω
s
表示双馈风电机组的额定角速度，α表示d轴与q轴相互作用系数；i
rd_ref
表示双馈风电机组转子侧变流器电流内环控制d轴电流参考值，且i
rd_ref
取双馈风电机组在稳态运行控制模式下的d轴电流参考值或双馈风电机组在故障穿越控制模式下的d轴电流参考值；i
rq_ref
表示双馈风电机组转子侧变流器电流内环控制q轴电流参考值，且i
rq_ref
取双馈风电机组在稳态运行控制模式下的q轴电流参考值或者双馈风电机组在故障穿越控制模式下的q轴电流参考值。
[0154]
为了描述的方便，以上装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本技术时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。
[0155]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
‑
rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0156]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0157]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0158]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0159]
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的保护范围之内。