一种双馈电机柔性功率控制方法及装置

摘要

本发明公开了一种双馈电机柔性功率控制方法和装置，包括：根据采样的定子电压和定子电流，计算定子功率实际值；根据原信号定子电压和延时信号定子电压，计算定子电压正负序分量；根据得到的定子电压正负序分量和定子复功率参考值，引入不同控制目标对应的系数，计算功率补偿值和最终功率参考值；根据转子电压计算式，根据得到的最终功率参考值、定子功率实际值、定子电压、定子电流、转子电流、电机转速、电机参数和系统参数，计算转子电压参考值；采用空间矢量脉宽调制方法得到转子电压参考值所需要的两个非零矢量和一个零矢量及作用时间，按照矢量作用时间两两求和之后的大小关系，计算在一个控制周期内使用的两段基本电压矢量和作用时间。

权利要求

1.一种双馈电机柔性功率控制方法，其特征在于包括：根据采样的定子电压和定子电流，计算定子功率实际值，给定定子复功率参考值；

根据原信号定子电压和延时信号定子电压，计算定子电压正序分量和定子电压负序分量；

根据得到的所述定子电压正序分量、定子电压负序分量和所述定子复功率参考值，引入不同控制目标对应的系数，计算功率补偿值和最终功率参考值；

根据转子电压计算式，根据得到的所述最终功率参考值、定子功率实际值、定子电压、定子电流、转子电流、电机转速、电机参数和系统参数，计算转子电压参考值；

采用空间矢量脉宽调制方法SVPWM得到所述转子电压参考值所需要的两个非零矢量及作用时间和一个零矢量及作用时间，按照矢量作用时间两两求和之后的大小关系，计算在一个控制周期内使用的两段基本电压矢量和作用时间；

所述根据采样的定子电压和定子电流，计算定子功率实际值，给定定子复功率参考值步骤包括：设定子电压为us，定子电流为is；

通过公式： 计算得到所述定子功率实际值，其中，Ps为定子侧有功功率；Qs为定子侧无功功率；上标“*”表示复数变量的共轭值；

通过公式：Sref＝Pref+jQref计算得到所述给定定子复功率参考值，其中Pref为给定定子的有功功率参考值，Qref为给定定子的无功功率参考值，j为复数运算中的虚数单位；

所述根据得到的所述定子电压正序分量、所述定子电压负序分量和所述定子复功率参考值，引入不同控制目标对应的系数，计算功率补偿值和最终功率参考值步骤包括：设可调系数表示为k，k∈[0,1]；

通过公式： 计算得到所述功率补偿值，

其中， 为定子电压负序分量； 为定子电压正序分量；

通过公式：Sref＝Pref+jQref+Scomp计算得到所述最终功率参考值；

当系数k＝0时，所述功率补偿值Scomp对应的控制目标为消除定子有功功率二倍频波动；

当系数k＝0.5时，所述功率补偿值Scomp对应的控制目标为保持定子电流正弦且对称；当系数k＝1时，所述功率补偿值Scomp对应的控制目标为消除定子无功功率二倍频波动；当k在[0,0.5]或者[0.5,1]之间变化时，动态调节定子功率的波动程度和定子电流的不对称度，满足不同控制要求。

2.根据权利要求1所述的一种双馈电机柔性功率控制方法，其特征在于，所述根据原信号定子电压和延时信号定子电压，计算定子电压正序分量和定子电压负序分量步骤包括：设原信号定子电压表示为us；

将定子电压延迟1/4周期后，通过公式： 计算得到所述延时信号定子电压，其中t为当前时刻，T为采样周期；

通过公式： 计算得到所述电压正序分量，通过公式： 计算得到所述电压负序分量。

3.根据权利要求1所述的一种双馈电机柔性功率控制方法，其特征在于，所述根据转子电压计算式，根据得到的所述最终功率参考值、定子功率实际值、定子电压、定子电流、转子电流、电机转速、电机参数和系统参数，计算转子电压参考值步骤包括：设转子电压为ur，转子电流为ir；

设定子磁链值为Ψs，转子磁链值为Ψr；

通过双馈电机数学模型公式组： 计算定子电压和转子电压，其中ωr为转子电角速度，Ls,Lr,Lm为定子自感、转子自感和转子互感，Rs,Rr为定子电阻和转子电阻；

通过双馈电机数学模型公式组： 计算定子电流和转子电流，其中通过微分方程式： 利用一

阶欧拉离散法离散化所述微分方程，其中ωsl＝ωs-ωr，ωs,ωr,ωsl分别为双馈电机同步速、电角速度和转差速， 为定子功率实际值；

通过公式： 计算延时补偿变量，其中上标“k+1”表示该变量为经过一步延时补偿后的值，x为任意变量，TSC为系统控制周期；

通过转子电压计算式：

用计算得到的所述最终功率参考值代替下一控制周期的功率值，计算得到所述转子电压参考值，其中 为采样后经过一步延时补偿得到的定子电流和转子电流, 为采样后经过一步延时补偿得到的定子电压， 为经过一步延时补偿后得到的定子磁链，为经过一步延时补偿后得到的定子功率实际值。

4.根据权利要求1或权利要求3所述的一种双馈电机柔性功率控制方法，其特征在于，所述采用空间矢量脉宽调制方法SVPWM得到所述转子电压参考值所需要的两个非零矢量和作用时间、一个零矢量和作用时间，按照矢量作用时间两两求和之后的大小关系，计算在一个控制周期内使用的两段基本电压矢量和作用时间步骤包括：采用空间矢量脉宽调制方法得到所述转子电压参考值所需要的两个非零矢量v1,v2和作用时间t1，t2、一个零矢量和作用时间t0；

将得到的所述矢量作用时间t1,t2,t0两两求和的最大值作为控制周期，得出两段基本电压矢量v′1,v′2和作用时间t′1,t′2：

1)若t1+t0值最大，则v′1＝v1,v′2＝v0，

2)若t2+t0值最大，则v′1＝v2,v′2＝v0，

3)若t1+t2值最大，则v′1＝v1,v′2＝v2，根据得到的所述基本电压矢量和作用时间，结合脉冲发生模块得到驱动逆变器开关管的驱动信号。

5.一种双馈电机柔性功率控制装置，其特征在于，包括：双向直流源、双馈电机、可回收式电网模拟器、电压电流采样电路、DSP控制器和驱动电路；

其中，电压电流采样电路利用电压霍尔传感器和电流霍尔传感器分别采集直流母线电压、双馈电机定子侧两相电压、双馈电机定子侧两相电流和转子侧两相电流，采样信号经过信号调理电路后进入DSP控制器转换为数字信号；

DSP控制器完成权利要求1～4任意一项所述的双馈电机柔性功率控制方法，输出六路开关脉冲，然后经过驱动电路后得到逆变器的六个开关管的最终驱动信号。

说明书

一种双馈电机柔性功率控制方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及双馈电机风力发电领域，特别是指一种双馈电机柔性功率控制方法及装置。

背景技术

[0002] 双馈电机(DFIG)是目前应用最为广泛的风力发电机，在整个风电产业中占据极为重要的地位，因此针对高性能双馈电机控制算法的研发显得尤为重要。由于双馈电机定子侧直接与电网相连，极有可能运行于不平衡电网的条件下，不平衡电网下双馈电机的控制多以矢量控制(VC)为基础进行改进，然而矢量控制本身就已经较为复杂，增加改进措施后，算法的整体复杂度再次大幅度提升，双向旋转坐标变换和电压、电流的正负需分离同样会令算法整体的计算负担加重，导致系统动态性能变差。

[0003] 针对上述问题，有学者提出了一些解决方法，如《IEEE Transactions on Power Electronics》2010年第25卷第2期的文献《Direct Power Control of Doubly-Fed-Induction-Generator-Based Wind Turbines Under Unbalanced Grid Voltage》中提出一种在不平衡电网下的直接功率控制，这种方法可以通过叠加功率补偿值的方式对不平衡电网带来的影响进行有针对性的抑制，但是电压、电流的正负序分离环节并没有消除，计算负担仍然较重，同时其稳态性能受直接控制的限制而较差。有学者提出将MPC引入不平衡电网下的控制方法，如《IEEE Transactions on Industry Applications》2015年第51卷第1期的文献《Model Predictive Control of Grid-Connected Inverters for PV Systems With Flexible Power Regulation and Switching Frequency Reduction》这种方法原理简单，相比于DPC，在动态性能相近的情况下实现了更好的稳态性能，但动态性能较差的问题仍然存在。

发明内容

[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于提出一种双馈电机柔性功率控制方法及装置，显著提升双馈电机的动态性能。

[0005] 基于上述目的，本发明提供的双馈电机柔性功率控制方法，包括：

[0006] 根据采样的定子电压和定子电流，计算定子功率实际值，给定定子复功率参考值；

[0007] 根据原信号定子电压和延时信号定子电压，计算定子电压正序分量和定子电压负序分量；

[0008] 根据得到的所述定子电压正序分量、定子电压负序分量和所述定子复功率参考值，引入不同控制目标对应的系数，计算功率补偿值和最终功率参考值；

[0009] 根据转子电压计算式，根据得到的所述最终功率参考值、定子功率实际值、定子电压、定子电流、转子电流、电机转速、电机参数和系统参数，计算转子电压参考值；

[0010] 采用空间矢量脉宽调制方法SVPWM得到所述转子电压参考值所需要的两个非零矢量及作用时间和一个零矢量及作用时间，按照矢量作用时间两两求和之后的大小关系，计算在一个控制周期内使用的两段基本电压矢量和作用时间。

[0011] 进一步的，所述根据采样的定子电压和定子电流，计算定子功率实际值，给定定子复功率参考值步骤包括：

[0012] 设定子电压为us，定子电流为is；

[0013] 通过公式： 计算得到所述定子功率实际值，其中上标“*”表示该复数变量的共轭值；

[0014] 通过公式：Sref＝Pref+jQref计算得到所述给定定子复功率参考值，其中Pref为给定ref定子的有功功率参考值，Q 为给定定子的无功功率参考值，j为复数运算中的虚数单位。

[0015] 进一步的，所述根据原信号定子电压和延时信号定子电压，计算定子电压正序分量和定子电压负序分量步骤包括：

[0016] 设原信号定子电压表示为us；

[0017] 将定子电压延迟1/4周期后，通过公式： 计算得到所述延时信号定子电压，其中t为当前时刻，T为采样周期；

[0018] 通过公式： 计算得到所述电压正序分量，通过公式：计算得到所述电压负序分量。

[0019] 进一步的，所述根据得到的所述定子电压正序分量、所述定子电压负序分量和所述定子复功率参考值，引入不同控制目标对应的系数，计算功率补偿值和最终功率参考值步骤包括：

[0020] 设可调系数表示为k，k∈[0,1]；

[0021] 通过公式： 计算得到所述功率补偿值；

[0022] 通过公式：Sref＝Pref+jQref+Scomp计算得到所述最终功率参考值；

[0023] 当系数k＝0时，所述功率补偿值Scomp对应的控制目标为消除定子有功功率二倍频波动；当系数k＝0.5时，所述功率补偿值Scomp对应的控制目标为保持定子电流正弦且对称；当系数k＝1时，所述功率补偿值Scomp对应的控制目标为消除定子无功功率二倍频波动；当k在[0,0.5]或者[0.5,1]之间变化时，动态调节定子功率的波动程度和定子电流的不对称度，满足不同控制要求。

[0024] 进一步的，所述根据转子电压计算式，根据得到的所述最终功率参考值、定子功率实际值、定子电压、定子电流、转子电流、电机转速、电机参数和系统参数，计算转子电压参考值步骤包括：

[0025] 设转子电压为ur，转子电流为ir；

[0026] 设定子磁链值为ψs，转子磁链值为ψr；

[0027] 通过双馈电机数学模型公式组： 计算定子电压和转子电压，其中ωr为转子电角速度，Ls,Lr,Lm为定子自感、转子自感和转子互感，Rs,Rr为定子电阻和转子电阻；

[0028] 通过双馈电机数学模型公式组： 计算定子电流和转子电流，其中

[0029] 通过微分方程式：利用一阶欧拉离散法离散化所述微分方程，其中ωsl＝ωs-ωr，ωs,ωr,ωsl分别为双馈电机同步速、电角速度和转差速， 为定子功率实际值；

[0030] 通过公式： 计算延时补偿变量，其中上标“k+1”表示该变量为经过一步延时补偿后的值，x为任意变量，Tsc为系统控制周期；

[0031] 通过转子电压计算式：

[0032] 用计算得到的所述最终功率参考值代替下一控制周期的功率值，计算得到所述转子电压参考值，其中为采样后经过一步延时补偿得到的定子电流和转子电流, 为采样后经过一步延时补偿得到的定子电压， 为经过一步延时补偿后得到的定子磁链，
为经过一步延时补偿后得到的定子功率实际值。

[0033] 进一步的，所述采用空间矢量脉宽调制方法SVPWM得到所述转子电压参考值所需要的两个非零矢量和作用时间、一个零矢量和作用时间，按照矢量作用时间两两求和之后的大小关系，计算在一个控制周期内使用的两段基本电压矢量和作用时间步骤包括：

[0034] 采用空间矢量脉宽调制方法得到所述转子电压参考值所需要的两个非零矢量v1,v2和作用时间t1，t2，、一个零矢量和作用时间t0；

[0035] 将得到的所述矢量作用时间t1,t2,t0两两求和的最大值作为控制周期，得出[0036] 两段基本电压矢量v’1,v’2和作用时间t’1,t’2：

[0037] 1)若t1+t0值最大，则v’1＝v1,v’2＝v0，

[0038] 2)若t2+t0值最大，则v’1＝v2,v’2＝v0，

[0039] 3)若t1+t2值最大，则v’1＝v1,v’2＝v2，

[0040] 根据得到的所述基本电压矢量和作用时间，结合脉冲发生模块得到驱动逆变器开关管的驱动信号。

[0041] 另一方面，本发明还提供一种双馈电机柔性功率控制装置，包括：

[0042] 双向直流源、双馈电机、可回收式电网模拟器、电压电流采样电路、DSP控制器和驱动电路；

[0043] 其中，电压电流采样电路利用电压霍尔传感器和电流霍尔传感器分别采集直流母线电压、双馈电机定子侧两相电压、双馈电机定子侧两相电流和转子侧两相电流，采样信号经过信号调理电路后进入DSP控制器转换为数字信号；

[0044] DSP控制器完成所述的双馈电机柔性功率控制方法，输出六路开关脉冲，然后经过驱动电路后得到逆变器的六个开关管的最终驱动信号。

[0045] 从上面所述可以看出，本发明提供的双馈电机柔性功率控制方法和装置，相比传统的基于三种不同控制目标(分别为定子电流正弦且对称、消除有功功率二倍频波动和消除无功功率二倍频波动)分别计算不同功率参考值，本发明提出的统一功率补偿值更加简洁，实现了多种控制目标的整合；通过针对不同的控制目标直接计算功率补偿值，简化了控制系统的结构，提升了控制效果；利用本发明所提供的双馈电机柔性功率控制方法，实现在不同的控制目标之间平滑地动态切换，满足不同的控制要求。

附图说明

[0046] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0047] 图1为本发明提供的双馈电机柔性功率控制方法实施例流程图；

[0048] 图2为基于本发明提供的双馈电机柔性功率控制方法的原理框图；

[0049] 图3为本发明提供的双馈电机柔性功率控制装置硬件结构示意图；

[0050] 图4为本发明提供的不平衡电网下双馈电机柔性功率控制方法的一个实施例中不同控制目标仿真波形图；

[0051] 图5为本发明提供的不平衡电网下双馈电机柔性功率控制方法的一个实施例中不同控制目标实验波形图；

[0052] 图6为本发明提供的不平衡电网下双馈电机柔性功率控制方法的一个实施例中不同控制目标实验中定子电流的总谐波畸变(THD)分析。

具体实施方式

[0053] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

[0054] 如图1所示，为本发明提供的双馈电机柔性功率控制方法实施例流程图，包括：

[0055] 步骤101，根据采样的定子电压和定子电流，计算定子功率实际值，给定定子复功率参考值的步骤包括：

[0056] 设定子电压为us，定子电流为is；

[0057] 通过公式： 计算得到定子功率实际值，其中上标“*”表示该复数变量的共轭值；

[0058] 给定定子复功率参考值表达式为Sref＝Pref+jQref，其中Pref为给定定子的有功功率ref参考值，Q 为给定定子的无功功率参考值，j为复数运算中的虚数单位。

[0059] 步骤102，根据原信号定子电压和延时信号定子电压，计算定子电压正序分量和定子电压负序分量的步骤包括：

[0060] 设原信号定子电压表示为us；

[0061] 将定子电压延迟1/4周期后，通过公式： 计算得到延时信号定子电压，其中t为当前时刻，T为采样周期；

[0062] 通过公式： 利用原信号定子电压和延时信号定子电压计算得到定子电压正序分量和定子电压负序分量。

[0063] 步骤103，根据得到的所述定子电压正序分量、定子电压负序分量和所述定子复功率参考值，引入不同控制目标对应的系数，计算功率补偿值和最终功率参考值的步骤包括：

[0064] 设可调系数表示为k，k∈[0,1]；

[0065] 通过公式： 计算得到功率补偿值；

[0066] 通过公式：Sref＝Pref+jQref+Scomp计算得到最终功率参考值；

[0067] 当系数k＝0时，功率补偿值Scomp对应的控制目标为消除定子有功功率二倍频波动；当系数k＝0.5时，功率补偿值Scomp对应的控制目标为保持定子电流正弦且对称；当系数compk＝1时，功率补偿值S 对应的控制目标为消除定子无功功率二倍频波动；当k在[0,0.5]或者[0.5,1]之间变化时，动态调节定子功率的波动程度和定子电流的不对称度，满足不同控制要求。

[0068] 步骤104，根据转子电压计算式，根据得到的所述最终功率参考值、定子功率实际值、定子电压、定子电流、转子电流、电机转速、电机参数和系统参数，计算转子电压参考值的步骤包括：

[0069] 设转子电压为ur，转子电流为ir；

[0070] 设定子磁链值为ψs，转子磁链值为ψr；

[0071] 通过转子坐标系下的双馈电机数学模型公式组：

[0072] 计算定子电压和转子电压，其中ωr为转子电角速度，Ls,Lr,Lm分别为定子自感、转子自感和转子互感，Rs,Rr分别为定子电阻和转子电阻；

[0073] 通过双馈电机数学模型公式组： 计算定子电流和转子电流，其中

[0074] 根据瞬时功率理论，定子功率实际值S表示为

[0075] 用数字控制器实现所述双馈电机柔性功率控制方法时，在第k个控制周期的电压矢量在第k+1个控制周期得到应用，为了减少这种延时对最终控制效果的影响，对计算中所需要的变量进行一步延时补偿。

[0076] 通过公式： 计算延时补偿变量，其中上标“k+1”表示该变量为经过一步延时补偿后的值，x为任意变量，Tsc为系统控制周期；

[0077] 定子功率微分表达式为： 将双馈电机方程和用磁链表示的定转子电流代入微分方程中，得到展开后的功率微分方程式：

[0078] 利用一阶欧拉离散法离散化所述微分方程，其中ωsl＝ωs-ωr，ωs,ωr,ωsl分别为双馈电机同步速、电角速度和转差速， 为定子功率实际值；

[0079] 通过转子电压计算式：

[0080] 用计算得到的最终功率参考值Sref代替下一个采样周期的功率值，计算得到转子电压参考值，其中为采样后经过一步延时补偿得到的定子电流和转子电流, 为采样后经过一步延时补偿得到的定子电 压， 为经过一步延时补偿后得到的定子磁链，
为经过一步延时补偿后得到的定子功率实际值，ωs,ωr,ωsl分别为
双馈电机同步速、电角速度和转差速，其中ωsl＝ωs-ωr。

[0081] 步骤105，采用空间矢量脉宽调制方法SVPWM得到所述转子电压参考值所需要的两个非零矢量及作用时间和一个零矢量及作用时间，按照矢量作用时间两两求和之后的大小关系，计算在一个控制周期内使用的两段基本电压矢量和作用时间，步骤包括：

[0082] 采用空间矢量脉宽调制方法得到所述转子电压参考值所需要的两个非零矢量v1,v2和作用时间t1，t2，、一个零矢量和作用时间t0；

[0083] 将矢量作用时间t1,t2,t0两两求和：t1+t0t2+t0t1+t2，选出其中最大值作为控制周期，得出两段基本电压矢量v′1,v′2及其作用时间t′1,t′2：

[0084] ①若t1+t0值最大,则v′1＝v1,v′2＝v0，

[0085] ②若t2+t0值最大,则v′1＝v2,v′2＝v0，

[0086] ③若t1+t2值最大,则v′1＝v1,v′2＝v2，

[0087] 根据获得的电压矢量以及作用时间信息，结合脉冲发生模块得到最终的驱动脉冲驱动主电路的开关管工作。

[0088] 本发明提供的双馈电机柔性功率控制方法和装置，相比传统的基于三种不同控制目标分别计算不同功率参考值，本发明提出的统一功率补偿值更加简洁，实现了多种控制目标的整合；通过针对不同的控制目标直接计算功率补偿值，简化了控制系统的结构，提升了控制效果；利用本发明所提供的双馈电机柔性功率控制方法，实现在不同的控制目标之间平滑地动态切换，满足不同的控制要求。

[0089] 如图2所示，为基于本发明提供的双馈电机柔性功率控制方法的原理框图，包括双馈异步发电机201，延迟补偿模块202，延迟模块203，功率补偿模块204，转子电压计算模块205，矢量选择及作用时间计算模块206，脉冲发生模块207。

[0090] 其中，延迟补偿模块进行上述步骤104中延时补偿变量计算，延时模块负责将定子电压延迟1/4周期，功率补偿模块进行上述步骤103中通用功率补偿值计算。

[0091] 另一方面，本发明提供的双馈电机柔性功率控制装置，如图3所示，包括：

[0092] 双向直流源301、双馈电机302、可回收式电网模拟器303、电压电流采样电路304、DSP控制器305和驱动电路306；

[0093] 其中，电压电流采样电路利用电压霍尔传感器和电流霍尔传感器分别采集直流母线电压、双馈电机定子侧两相电压、双馈电机定子侧两相电流和转子侧两相电流，采样信号经过信号调理电路后进入DSP控制器转换为数字信号；

[0094] DSP控制器用于完成上述步骤101-105所提出的控制方法，输出六路开关脉冲，然后经过驱动电路后得到逆变器的六个开关管的最终驱动信号。

[0095] 本发明所提供的双馈电机柔性功率控制方法的有效性通过图4所示的仿真结果、图5所示的实验结果和图6所示的针对电流THD的分析结果得出，其中仿真和实验的采样频率均设置为10kHz。其中图4所示的仿真波形，从上至下波形依次为定子侧有功功率、定子侧无功功率、定子电流、转子电流和电网电压，在图4(d)中第六个通道为功率补偿值通用表达式的系数k。图5所示的实验波形，从上至下波形依次为定子侧有功功率、定子侧无功功率、定子电流和转子电流。图6表示实验中四种不同控制目标下定子电流THD的分析。

[0096] 如图4所示，表示不平衡电网下双馈电机柔性功率控制的仿真波形图。该仿真的采样频率为10kHz,给定定子的有功功率参考值为-1000W，给定定子的无功功率参考值为0Var。0-0.1s时电网电压保持平衡，0.1-0.2s时A相电压跌落到原来的70％。图4(a)、4(b)和
4(c)分别为统一功率表达式中k＝0、k＝0.5和k＝1的三种情况，分别对应消除有功功率二倍频波动、定子电流正弦且对称和消除无功功率二倍频波动三个控制目标，如图4(d)为k从
0变化到1时的仿真波形，t∈[0,0.05],t∈[0.1,0.15],t∈[0.2,0.25]分别对应消除定子有功功率二倍频波动、定子电流正弦且对称和消除定子无功功率二倍频波动三个控制目标。t∈[0.05,0.1]期间，k从0沿直线k＝10t变化到0.5，t∈[0.15,0.2]期间，k从0.5沿直线k＝10t-1变化到1，相应的功率和定子电流也发生了相应的变化，最终实现不平衡电网下双馈电机三种目标之间的柔性控制。

[0097] 如图5所示，表示不平衡电网下双馈电机柔性功率控制的稳态实验波形。该实验的采样频率为10kHz,给定定子的有功功率参考值为-1000W，给定定子的无功功率参考值为0Var。图5(a)、图5(b)、图5(c)和图5(d)中，0-0.1s内，电网电压保持平衡，0.1s时刻，a相电压跌落至原电压幅值的70％，可以发现实验结果与仿真结果完全对应。前四个子图分别反映以功率恒定、定子电流正弦且对称、消除有功功率二倍频波动和消除无功功率二倍频波动为目标的4个方法的稳态实验波形。图5(e)中保持a相电压跌落至70％，功率补偿值中系数k线性变化的实验波形，实验结果与仿真结果接近一致，再次证明本发明所提供的双馈电机柔性功率控制的有效性。

[0098] 图6为图5中前面四个子图中对应四种控制目标下定子电流谐波分析，分别为功率恒定(TargetⅠ)、定子电流正弦且对称(TargetⅡ)、消除有功功率二倍频波动(TargetⅢ)以及消除无功功率二倍频波动(TargetⅣ)。根据图4中的仿真波形和图5中的实验波形可以看出，在维持功率恒定的控制目标中定子电流产生了畸变，而其他三种控制目标下，定子电流都保持正弦。所以，在图6中基于功率恒定控制目标得到的定子电流THD最大，其他几种方法的定子电流THD都有明显减小。

[0099] 由此可见本发明提供的双馈电机柔性功率控制方法和装置，相比传统的基于三种不同控制目标分别计算不同功率参考值，本发明提出的统一功率补偿值更加简洁，实现了多种控制目标的整合；通过针对不同的控制目标直接计算功率补偿值，简化了控制系统的结构，提升了控制效果；利用本发明所提供的双馈电机柔性功率控制方法，实现在不同的控制目标之间平滑地动态切换，满足不同的控制要求。

[0100] 上述实施例的装置用于实现前述实施例中相应的方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

[0101] 所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

[0102] 另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本发明难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本发明难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本发明的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本发明的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本发明。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

[0103] 尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

[0104] 本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。