[發(fā)明專(zhuān)利]一種風(fēng)電場(chǎng)有功功率的控制方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711038050.9
• 申請(qǐng)日: 2017-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107994617B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張浩;李強(qiáng);郭子明;楊曉楠;閻博;郎燕生;穆永錚;趙昆;李新鵬;楊東冀;戚岳;徐煜敏;曹良晶;魏子睿;張印;劉蒙;王磊;張鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司;國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司檢修分公司;國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/48
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/48;H02P9/04;H02P101/15
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

1.一種風(fēng)電場(chǎng)有功功率的控制方法，其特征在于，包括：

獲取風(fēng)電場(chǎng)當(dāng)前時(shí)刻的風(fēng)速、當(dāng)前時(shí)刻的有功功率以及上一時(shí)刻的有功功率，并根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的有功功率以及上一時(shí)刻的有功功率確定風(fēng)電場(chǎng)的有功功率變化量；

同時(shí)判斷風(fēng)電場(chǎng)當(dāng)前時(shí)刻的風(fēng)速是否超過(guò)額定風(fēng)速以及風(fēng)電場(chǎng)的有功功率變化量是否大于30％，若風(fēng)電場(chǎng)當(dāng)前時(shí)刻的風(fēng)速超過(guò)額定風(fēng)速且風(fēng)電場(chǎng)的有功功率變化量大于30％，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)啟停控制和槳距角控制；若風(fēng)電場(chǎng)當(dāng)前時(shí)刻的風(fēng)速超過(guò)額定風(fēng)速且風(fēng)電場(chǎng)的有功功率變化量小于等于30％，啟動(dòng)槳距角控制；若風(fēng)電場(chǎng)當(dāng)前時(shí)刻的風(fēng)速未超過(guò)額定風(fēng)速且風(fēng)電場(chǎng)的有功功率變化量大于30％，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)啟停控制；若風(fēng)電場(chǎng)當(dāng)前時(shí)刻的風(fēng)速未超過(guò)額定風(fēng)速且風(fēng)電場(chǎng)的有功功率變化量小于等于30％，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制和槳距角控制；

所述槳距角控制包括：

按下式計(jì)算單臺(tái)風(fēng)機(jī)當(dāng)前時(shí)刻的有功功率：

其中，P_mref表示單臺(tái)風(fēng)機(jī)當(dāng)前時(shí)刻的參考有功功率，P_ref表示風(fēng)電場(chǎng)當(dāng)前時(shí)刻的有功功率，N表示風(fēng)電場(chǎng)中風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)；

根據(jù)P_mref按下式計(jì)算單臺(tái)風(fēng)機(jī)的參考有功功率變化量：

ΔP_mref＝P_mref-P_m′_ref

其中，ΔP_mref表示單臺(tái)風(fēng)機(jī)的參考有功功率變化量，P_m′_ref表示單臺(tái)風(fēng)機(jī)上一時(shí)刻的參考有功功率；

設(shè)風(fēng)機(jī)的額定容量為P_N，風(fēng)電場(chǎng)當(dāng)前時(shí)刻的風(fēng)速為V，切入風(fēng)速為V_ref1，額定風(fēng)速為V_ref2，將V與V_ref1和V_ref2進(jìn)行比較，若V_ref1≤V≤V_ref2且ΔP_mref≤10％P_N，槳距角保持不變；若V_ref1≤V≤V_ref2且10％P_N＜ΔP_mref≤30％P_N或V＞V_ref2，按下式更新風(fēng)機(jī)的槳距角：

其中，β表示槳距角，k_w、k_pp1、k_pp2、k_pi1、k_pi2均為比例系數(shù)，P_m表示單臺(tái)風(fēng)機(jī)的實(shí)際有功功率，ω為風(fēng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，ω_ref表示風(fēng)機(jī)的參考轉(zhuǎn)速，Y為中間狀態(tài)變量，且Y＝∫k_pi1(P_mref-P_m)+k_pi2(ω_ref³-ω³)dt；

所述轉(zhuǎn)矩控制包括：

按下式計(jì)算轉(zhuǎn)子的參考轉(zhuǎn)矩：

其中，T_e^*表示轉(zhuǎn)子的參考轉(zhuǎn)矩；

根據(jù)T_e^*按下式計(jì)算轉(zhuǎn)子的d軸參考電流：

其中，表示轉(zhuǎn)子的d軸參考電流，N_Pair表示風(fēng)機(jī)的極對(duì)數(shù)，L_m表示勵(lì)磁電感，ω_s表示同步轉(zhuǎn)速，L_s表示定子自感，v_ds表示定子的d軸電壓；

根據(jù)i_dr^*按下式計(jì)算轉(zhuǎn)子的d軸參考電壓：

其中，表示轉(zhuǎn)子的d軸參考電壓，k_t表示比例系數(shù)，S₀表示積分速度系數(shù)，i_dr表示轉(zhuǎn)子的d軸實(shí)際電流；

對(duì)進(jìn)行dq-abc坐標(biāo)系變換，得到轉(zhuǎn)子的三相參考電壓，并對(duì)轉(zhuǎn)子的三相參考電壓進(jìn)行PWM調(diào)制，使得轉(zhuǎn)子側(cè)變頻器輸出脈沖信號(hào)，所述脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)二極管的導(dǎo)通和關(guān)斷，使轉(zhuǎn)子的實(shí)際電壓達(dá)到

對(duì)定子采用定向控制，并根據(jù)轉(zhuǎn)子的實(shí)際電壓計(jì)算轉(zhuǎn)子的有功功率：

其中，P_r表示轉(zhuǎn)子的有功功率，u_dr表示轉(zhuǎn)子的d軸實(shí)際電壓，i_dr表示轉(zhuǎn)子的d軸實(shí)際電流。