[發明專利]一種雙饋風電虛擬同步機轉速恢復方法、裝置及系統

在審

• 申請號: 201810377112.7
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108506163A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 王曉聲;田博;葛俊;宋鵬;劉輝;崔陽;李智;孫大衛;程雪坤;鞏宇
• 申請（專利權）人: 華北電力科學研究院有限責任公司;國網冀北電力有限公司電力科學研究院;國網冀北電力有限公司;國家電網公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤;湯在彥

1.一種雙饋風電虛擬同步機轉速恢復方法，其特征在于，所述方法包括，

采集風機的轉速，判斷所述風機的轉速是否達到下限值；

當所述風機的轉速達到下限值時，在所述風機的轉速不變的條件下，將所述風機的輸出功率調整至一功率固定值，所述功率固定值是根據所述風機的轉速達到下限值時的風速與風輪角頻率計算得到的；

保持所述輸出功率不變，并將所述風機的轉速調整至一跟蹤轉速，所述跟蹤轉速是根據所述功率固定值確定的；

根據最大功率點跟蹤曲線，將所述風機的轉速恢復至所述風速對應的穩態工作點下的風機轉速。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述功率固定值是根據所述風機的轉速達到下限值時的風速與風輪角頻率計算得到的包括，根據如下公式計算葉尖速比λ：

其中，ω為風輪角頻率，υ為風速，R為風輪半徑；根據如下公式計算機械功率P_m：

其中，C_P(λ,β)為風能利用系數，是葉尖速比λ和槳距角β的函數，ρ為空氣密度，s為風輪掃風面積；根據如下公式計算得到功率固定值P₂，

P₂＝P_m-ΔP₂

其中，ΔP₂為功率固定值增量，ΔP₂＞0。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述跟蹤轉速是根據所述功率固定值確定的包括，根據所述最大功率點跟蹤曲線，所述功率固定值所對應的轉速為所述跟蹤轉速。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述采集風機的轉速之前，所述方法還包括，控制所述風機啟動調頻，以使所述風機的輸出功率上升。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法還包括，當所述風機的轉速達到下限值時，控制所述風機退出調頻。

6.一種雙饋風電虛擬同步機轉速恢復裝置，其特征在于，所述裝置包括，

采集模塊，用于采集風機的轉速，判斷所述風機的轉速是否達到下限值；

功率調整模塊，用于當所述風機的轉速達到下限值時，在所述風機的轉速不變的條件下，將所述風機的輸出功率調整至一功率固定值；所述功率固定值是根據所述風機的轉速達到下限值時的風速與風輪角頻率計算得到的；

轉速調整模塊，用于保持所述輸出功率不變，并將所述風機的轉速調整至一跟蹤轉速，所述跟蹤轉速是根據所述功率固定值確定的；

轉速恢復模塊，用于根據最大功率點跟蹤曲線，將所述風機的轉速恢復至所述風速對應的穩態工作點下的風機轉速。

7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述功率固定值是根據所述風機的轉速達到下限值時的風速與風輪角頻率計算得到的包括，根據如下公式計算葉尖速比λ：

其中，ω為風輪角頻率，υ為風速，R為風輪半徑；根據如下公式計算機械功率P_m：

其中，C_P(λ,β)為風能利用系數，是葉尖速比λ和槳距角β的函數，ρ為空氣密度，s為風輪掃風面積；根據如下公式計算得到功率固定值P₂，

P₂＝P_m-ΔP₂

其中，ΔP₂為功率固定值增量，ΔP₂＞0。

8.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述跟蹤轉速是根據所述功率固定值確定的包括，根據所述最大功率點跟蹤曲線，所述功率固定值所對應的轉速為所述跟蹤轉速。

9.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，在采集模塊采集風機的轉速之前，所述裝置還包括調頻啟動模塊，用于控制所述風機啟動調頻，以使所述風機的輸出功率上升。