[發明專利]一種降低雙饋感應風電機組有功損耗的方法

有效

• 申請號: 201310746705.3
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103683332A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 李生虎
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.一種降低雙饋感應風電機組有功損耗的方法，其特征是，所述雙饋感應風電機組的組成包括：風力機、感應電機、由轉子側變流器、網側變流器和直流電容構成的背靠背變流器以及變壓器；所述降低雙饋感應風電機組有功損耗的方法按如下步驟進行：

1）、設定受電網調度的雙饋感應風電機組的無功出力Q_DFIG為無功調度值Q_DFIG,set，所述雙饋感應風電機組的有功出力P_DFIG為所述風力機在當前風速下的最大有功出力P_DFIG,max和有功調度值P_DFIG,set之間的較小值；

2）、將所述雙饋感應風電機組的有功損耗ΔP_DFIG分解為無功出力Q_DFIG引起的有功損耗ΔP_DFIG,q和有功出力P_DFIG引起的有功損耗ΔP_DFIG,p；

3）、將所述雙饋感應風電機組的無功出力Q_DFIG分解為定子無功出力Q_s和網側變流器的無功出力Q_g；

利用式(1)獲得最優系數k：

k＝(R_s+R_r)/(R_s+R_r+R_T)????(1)

式(1)中，R_s為所述感應電機的定子電阻、R_r為所述感應電機的轉子電阻、R_T為所述變壓器的電阻；

按照Q_g＝kQ_DFIG調節所述網側變流器的無功出力Q_g，使得所述雙饋感應風電機組的無功出力Q_DFIG引起的有功損耗ΔP_DFIG,q最小；

4）、將所述雙饋感應風電機組的有功出力P_DFIG分為定子有功出力P_s和網側變流器的有功出力P_g；

利用式(2)獲得所述感應電機的定子有功出力P_s：

P_s≈(1-s)P_DFIG??????????(2)

利用式(3)獲得網側變流器的有功出力P_g：

P_g≈sP_DFIG???????????????(3)

式(2)和式(3)中，s為所述感應電機的轉子轉差率；

按照s＝k調節所述感應電機的轉子轉差率s，使得所述雙饋感應風電機組的有功出力P_DFIG引起的有功損耗ΔP_DFIG,p最小；

5）、所述無功出力Q_DFIG引起的有功損耗ΔP_DFIG,q的最小值以及所述有功出力P_DFIG引起的有功損耗ΔP_DFIG,p的最小值之和，即為所述雙饋感應風電機組的最小有功損耗。

2.根據權利要求1所述的降低雙饋感應風電機組有功損耗的方法，其特征在于：

所述步驟3）中，當網側變流器的無功出力Q_g受到網側變流器的容量限制，無法滿足Q_g＝kQ_DFIG時，網側變流器的無功出力Q_g取值為網側變流器實際的最大無功出力。

3.根據權利要求1所述的降低雙饋感應風電機組有功損耗的方法，其特征在于：

所述步驟4）中，當所述雙饋感應風電機組按照最大功率點跟蹤方式運行時的轉子轉差率s的最優值不等于最優系數k時，在滿足P_DFIG＝P_DFIG,set下，通過調節所述感應電機的轉子轉速，使得轉子轉差率s趨近于最優系數k。