[發明專利]一種緩存風能的雙饋風機低電壓穿越和無功支撐控制方法

無效

• 申請號: 201410447329.2
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN104158225A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 謝東亮;許昭;薛禹勝;楊黎暉
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/18;H02J3/16;H02J3/28
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

1.一種緩存風能的雙饋風機低電壓穿越和無功支撐控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)在正常工況下采用以最優風能捕獲為控制目標的最佳風能捕獲控制方法對雙饋風機系統進行控制；

2)當監測到電網事故后，將轉子側變流器的控制回路中原先由根據轉子轉速實測值ω_r與其參考值ω_r.ref之差的比例積分值給出的電磁力矩參考值T_e.ref切換為直接按表達式給出，其中，U_s為公共聯結點電壓有效值，U_s.rated為公共聯結點電壓額定值，K_t.opt為最優增益模態值，τ為力矩控制因子，0≤τ≤1；在整個故障過程中，不斷開變流器與轉子電路其它部分的電氣連接；

在整個低電壓穿越過程中，無功控制器持續工作；所述無功控制器包括轉子側變流器控制器和電網側變流器控制器，按級聯反饋式連接，其中，轉子側變流器控制器采用公共聯結點電壓U_s及其參考值U_s.ref之差的比例積分值作為轉子側無功參考值Q_s.rdf，最終無功功率通過定子側發出，Q_s.ref不能超過定子側變流器額定容量；Q_s.ref與定子側實際發出無功Q_s之差作為電網側變流器控制器無功參考值Q_g.ref,Q_g.ref不能超過電網側變流器額定容量；

3)當達到GB/T?19963-2011規定的最小留網時間，且故障清除電壓恢復或轉子轉速超過最大轉速時，將轉子側變流器的控制回路中的電磁力矩參考值T_e.ref切換回由根據轉子轉速實測值ω_r與其參考值ω_r.ref之差的比例積分值給出，恢復采用最佳風能捕獲控制方法對雙饋風機系統進行控制。

2.根據權利要求1所述的緩存風能的雙饋風機低電壓穿越和無功支撐控制方法，其特征在于，所述K_t.opt按以下公式計算：

Kt.opt=12·ρair·πR5·Cp.optλopt3]]>

其中，ρ_air為空氣密度，R為風力機葉片半徑，C_p為能效系數，λ為葉尖速比，下標opt表示風機處于最優風能捕獲狀態。

3.根據權利要求1所述的緩存風能的雙饋風機低電壓穿越和無功支撐控制方法，其特征在于，將電網故障發生后的暫態電壓跌落過程稱為電壓跌落段，將故障未清除前殘壓相對穩定的階段稱為電壓穩定段，將故障清除、電壓逐漸恢復正常的過程稱為電壓恢復段，力矩控制因子τ按電壓跌落段、電壓穩定段2個不同階段分別取值；在電壓恢復段通過臨時調小電磁力矩的最大允許值T_e.max和T_e.min的絕對值以避免恢復過程過電流，逐步將多余的轉子慣性能轉化為電能，安全恢復能量平衡。