[發(fā)明專利]永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出有功功率控制方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510314165.0
• 申請(qǐng)日: 2015-06-09
• 公開（公告）號(hào): CN105099320B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高瑞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京天誠(chéng)同創(chuàng)電氣有限公司
• 主分類號(hào): H02P21/14
• 分類號(hào): H02P21/14;H02P101/15;H02P103/20
• 代理公司: 北京金律言科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11461
• 代理人: 羅延紅,楊艷云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出 有功功率控制方法及裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電磁有功功 率P_e減去發(fā)電機(jī)本身的銅損功率P_cu即為發(fā)電機(jī)的輸出有功功率P_output， 發(fā)電機(jī)的輸出有功功率P_output減去風(fēng)力發(fā)電機(jī)組自用損耗功率P_loss，即 為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)凈上網(wǎng)有功功率P_{grid_output}。

在永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)一般采 用矢量控制，即風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主控制器通過(guò)控制發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n和電磁 扭矩T_e到額定值，使得發(fā)電機(jī)的電磁有功功率P_e＝T_e*ω_m＝T_e*2πn/60 達(dá)到額定值，進(jìn)而使得發(fā)電機(jī)的輸出有功功率P_output達(dá)到額定值，風(fēng)力 發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)凈上網(wǎng)有功功率P_{grid_output}達(dá)到額定值。

但在永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)電機(jī)定子繞組的電 阻值隨溫度的增加(降低)而增加(降低)，從而使得額定運(yùn)行時(shí)發(fā)電 機(jī)本身的銅損功率相對(duì)于理論額定銅損功率出現(xiàn)漂移，由于發(fā)電機(jī)的電 磁有功功率處于額定值，根據(jù)能量守恒定率，發(fā)電機(jī)的輸出有功功率將 出現(xiàn)漂移，進(jìn)而風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)凈上網(wǎng)有功功率將出現(xiàn)飄移，出現(xiàn) 超發(fā)或欠發(fā)現(xiàn)象，降低發(fā)電效率和發(fā)電量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出有功功率控 制方法及裝置，使得發(fā)電機(jī)的輸出有功功率保持在額定值，進(jìn)而使得風(fēng) 力發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)凈上網(wǎng)有功功率保持在額定值，避免了超發(fā)或欠發(fā)現(xiàn) 象，提高了發(fā)電效率和發(fā)電量。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明提供一種永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出有功功率控制方 法，包括：

將發(fā)電機(jī)的實(shí)際銅損功率和發(fā)電機(jī)的理論銅損功率相減得到發(fā)電 機(jī)的銅損功率差值；

根據(jù)所述發(fā)電機(jī)的銅損功率差值對(duì)發(fā)電機(jī)的給定電磁扭矩進(jìn)行補(bǔ) 償，以使發(fā)電機(jī)的輸出有功功率保持在額定值。

另一方面，本發(fā)明提供一種永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出有功功率控制 裝置，包括：

銅損功率差值計(jì)算模塊，用于將發(fā)電機(jī)的實(shí)際銅損功率和發(fā)電機(jī)的 理論銅損功率相減得到發(fā)電機(jī)的銅損功率差值；

給定電磁扭矩補(bǔ)償模塊，用于根據(jù)所述發(fā)電機(jī)的銅損功率差值對(duì)發(fā) 電機(jī)的給定電磁扭矩進(jìn)行補(bǔ)償，以使發(fā)電機(jī)的輸出有功功率保持在額定 值。

本發(fā)明實(shí)施例的永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出有功功率控制方法及裝 置，根據(jù)發(fā)電機(jī)的銅損功率差值對(duì)發(fā)電機(jī)的給定電磁扭矩進(jìn)行補(bǔ)償，即 對(duì)發(fā)電機(jī)的給定電磁有功功率進(jìn)行補(bǔ)償，使得發(fā)電機(jī)的輸出有功功率保 持在額定值，進(jìn)而使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)凈上網(wǎng)有功功率保持在額定 值，避免了超發(fā)或欠發(fā)現(xiàn)象，提高了發(fā)電效率和發(fā)電量。

附圖說(shuō)明

圖1為永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率損耗情況示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出有功功率控制方法一 個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出有功功率控制方法又 一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；

圖5為圖4所示實(shí)施例中步驟S405一種可行實(shí)施方式的邏輯示意圖；

圖6為圖4所示實(shí)施例中步驟S405另一種可行實(shí)施方式的邏輯示意圖；

圖7為本發(fā)明提供的永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出有功功率控制裝置一 個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明提供的永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出有功功率控制裝置又 一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

在對(duì)本發(fā)明的永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出有功功率控制方法及裝置 進(jìn)行描述之前，先來(lái)介紹一下永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及功 率損耗情況。