DFIG控制7：不平衡电网下的转子侧控制。主要是加入了转子侧的电流负序分量控制器。
本文基于教程的第7部分：
DFIM Tutorial 7 - Asymmetrical Voltage Dips Analysis in DFIG based Wind Turbines
控制策略简介
来自：
H. Abu-Rub, M. Malinowski, and K. Al-Haddad, Power Electronics for Renewable Energy Systems, Transportation and Industrial Applications. John Wiley & Sons, 2014.
相与相之间的故障可能造成不平衡的电网电压，如下图：
此时转子电流也会不平衡，可以分解为正序和负序分量，分别控制。具体控制框图如下。仿真中使用最简单的负序电流参考值，即把idr2*和iqr2*都设置为0，消除转子电流的负序分量。此外，仿真也没有使用直接的转速控制。
仿真模型修改
主电路修改如下：
- 三相电源，在t=3s模拟一个不对称的电压跌落。
- id ref，在t=3.1s，从0跳变为
0.25*Is，转子侧提供部分无功功率 - RSC控制，加入负序分量的控制
转子侧控制器更新
转子侧的控制器框图如下，
主要是改了3个模块：
- 加入了负序电流PI控制，PI系数同正序电流PI控制
- 角度计算模块
- 加入正序和负序分量提取
另外，整理了一下几个PI控制器，把和参考值相减的环节放在子系统中，不然看起来比较乱。
角度计算
角度计算模块修改如下。
- 使用PLL，输出角度做了修正，减去
0.5*pi，详见 DFIG控制6-a： simulink的PLL模块和坐标变换相关问题 - 添加第二个输出， 2 θ s − θ r 2\theta_s-\theta_r 2θs−θr，负序分量需要用到。
正序和负序电流提取
正序分量在正向旋转的dq坐标系中为直流量，可以看成是 I 1 = A e j ω s t I_1=Ae^{j\omega_st} I1=Aejωst，；正序分量在反向旋转的dq坐标系中为直流量，所以可以看成是 I 2 = B e − j ω s t I_2=Be^{-j\omega_st} I2=Be−jωst；把负序分量也转换到正向旋转的dq坐标系中，就会出现二倍频的分量： ( I 1 + I 2 ) e − j ω s t = A + B e − 2 j ω s t (I_1+I_2)e^{-j\omega_st}=A+Be^{-2j\omega_st} (I1+I2)e−jωst=A+Be−2jωst。需要去除这个分量，也就是100Hz的notch filter。后面可能再仔细看一下正序和负序提取的问题，大致理解是这样。
注意负序分量的park变换使用的角度为 − ( 2 θ s − θ r ) -(2\theta_s-\theta_r) −(2θs−θr)，和控制框图对应。控制框图中，正序分量的反park变换角度为 θ r \theta_r θr，负序分量的反park变换角度为 − ( 2 θ s − θ r ) -(2\theta_s-\theta_r) −(2θs−θr)。
notch filter设置如下，只改了bandstop和中心频率100Hz，其他都是默认值。
解耦
仿真结果
示波器添加负序信号：
不平衡电压下，转矩出现比较大的波动，与采用的控制策略有关。
放大看，不平衡电网下，iq和id的正序和负序分量分别控制在参考值，就是波动比较大。
因为把负序电流控制为0，转子电流看起来还是平衡的。
