1.一种常规控制方式下直驱式风力发电并网系统分析方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、分析直驱式风力发电系统控制,包括风机的最大功率控制、机侧变流器控制以及网侧逆变器控制;风机的最大功率控制为:PWTref=Pmppt+Pvic
其中PMPPT为最大跟踪功率,Pvic为虚拟惯量功率;
S2、建立直驱式风电并网系统状态空间模型,包括机侧变流器系统状态空间模型、网侧逆变器系统状态空间模型;直驱式风电并网系统状态空间模型为:T
其中,Δx为系统变量,Δx=[Δω Δδ Δisq Δisd Δxcq Δxcd Δxf Δxs]] ,Δω为电网频率增量,Δisq、Δisd分别为定子q、d轴电流增量,Δxcd、Δxcq、Δxs为状态变量,Δxf为虚拟惯量环节的输出,δ为功角;
网侧逆变器系统状态空间模型为:
其中,A、B为矩阵,Δisqref为定子d轴参考电流增量,ΔPe为输出发电机电磁功率增量,ΔPvic为虚拟惯量功率增量;ω为系统角频率,Ug为并网电压,Hc为电容时间常数,Kiu为电压环积分系数,Kpu为电压环比例系数,K为系统结构参数,ω0为额定角频率,Pe为电磁功率,δ为功角;
S3、利用电气转矩分析方法,分析系统的动态特性,计算系统等效动态特征参数;
系统的惯量、阻尼和同步特性的特征参数为:
其中,TH为系统惯量特征参数,TD为系统阻尼特征参数、TS为同步特性特征参数,THm、TDm和TSm分别表征机侧发电系统的惯性、阻尼和同步时间常数;
S4、仿真验证分析结论。
2.根据权利要求1所述的一种常规控制方式下直驱式风力发电并网系统分析方法,其特征在于:在步骤S1中,机侧变流器控制目标是控制风机输出功率,实现风能的最大利用。
3.根据权利要求1所述的一种常规控制方式下直驱式风力发电并网系统分析方法,其特征在于,在步骤S1中网侧变流器控制目标是维持直流电压母线稳定,保障逆变器系统的有效并网。
4.根据权利要求1所述的一种常规控制方式下直驱式风力发电并网系统分析方法,其特征在于:在步骤S1中,虚拟惯量功率Pvic为其中,kd为虚拟惯量控制器控制系数,T为低通滤波器时间常数,s为微分算子。
5.根据权利要求1所述的一种常规控制方式下直驱式风力发电并网系统分析方法,其特征在于,在步骤S3中,机侧变流器系统的传递函数为:Gs、Gc分别为功率环和电流环的传递函数,Usq为稳态运行时发电机定子q轴的电压,s为微分算子,Ls为发电机同步电感。
6.根据权利要求1所述的一种常规控制方式下直驱式风力发电并网系统分析方法,其特征在于,在步骤S2中直驱式风电并网系统由风机驱动的永磁同步发电机、机侧变流器和网侧逆变器三部分构成。