[發明專利]風力發電系統的雙饋感應發電機平滑并網控制方法與裝置

有效

• 申請號: 201910255458.4
• 申請日: 2019-04-01
• 公開（公告）號: CN109995086B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 余浩;黃欣;孫鵬偉;許亮;左鄭敏;林勇;張帆;段瑤;陳輝祥;李峰;姚文峰
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電網規劃研究中心;南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: H02J3/40
• 分類號: H02J3/40;H02J3/38
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

本發明公開了一種風力發電系統的雙饋感應發電機平滑并網控制方法與裝置，該方法包括：將dq同步坐標系的d軸定向于雙饋感應發電機的定子磁鏈矢量方向；獲取雙饋感應發電機的定子三相電壓和電網三相電壓；對定子三相電壓和電網三相電壓進行同步控制，得到轉子電流第一參考值；對轉子電流第一參考值進行延遲處理，得到轉子電流第二參考值；構建速率限制環節，獲取雙饋感應發電機PQ控制模式的轉子電流第三參考值；根據轉子電流第三參考值和轉子電流第二參考值對轉子電流第二參考值進行調整，得到轉子目標電流作為速率限制環節的輸出值。該方法有效地削減雙饋感應發電機在進行并網時電流突變對風力發電系統造成的沖擊，提高電力設備的使用壽命。

技術領域

本發明涉及電氣控制技術領域，尤其涉及一種風力發電系統的雙饋感應發電機平滑并網控制方法與裝置。

背景技術

雙饋感應發電機是目前應用最為廣泛的風力發電機，在風力發電系統中，風吹動風葉轉動，風葉帶動電機轉動，但由于風速不是一成不變的，時大時小，風葉的轉動速度也時快時慢，雙饋感應發電機轉子通過一套雙向功率變換器和電網相連，通過矢量控制技術，雙向功率變換器確保發電機在任何轉速時都可以在額定電網頻率和電網電壓條件下發電。

雙饋感應發電機具有兩種工作狀態，分別為離網工作狀態和并網工作狀態，現有技術中，雙饋感應發電機在并網過程時，通常是將離網工作狀態直接切換到并網工作狀態，這樣在并網時很容易發生電流沖擊，對風力發電系統造成很大的沖擊，影響電器設備的使用壽命。

發明內容

本發明的目的是提供一種風力發電系統的雙饋感應發電機平滑并網控制方法與裝置，能夠實現雙饋感應發電機的平滑并網，有效地削減電流突變對風力發電系統造成的沖擊，提高電力設備的使用壽命。

本發明實施例提供了一種風力發電系統的雙饋感應發電機平滑并網控制方法，包括：

所述雙饋感應發電機包括轉子和定子，將dq同步坐標系的d軸定向于所述雙饋感應發電機的定子磁鏈矢量方向；其中，所述風力發電系統包括定子斷路器；

獲取所述雙饋感應發電機的定子三相電壓和電網三相電壓；

在所述雙饋感應發電機并網前，即所述定子斷路器斷開時，對所述定子三相電壓和所述電網三相電壓進行同步控制，使所述定子三相電壓和所述電網三相電壓相等,得到轉子電流第一參考值；其中,所述轉子電流第一參考值包括轉子d軸電流第一參考值和轉子q軸電流第一參考值；

對所述轉子電流第一參考值進行預設第一延遲時間處理，得到轉子電流第二參考值；其中，所述轉子電流第二參考值包括轉子d軸電流第二參考值和轉子q軸電流第二參考值；

構建速率限制環節，在所述定子三相電壓和所述電網三相電壓相等時，所述定子斷路器閉合，所述雙饋感應發電機進入并網階段，經過預設第二延遲時間后，所述雙饋感應發電機由同步控制模式切換為PQ控制模式，得到轉子電流第三參考值；其中，所述轉子電流第三參考值包括轉子d軸電流第三參考值和轉子q軸電流第三參考值；

根據所述轉子電流第三參考值和所述轉子電流第二參考值，對所述轉子電流第二參考值進行調整，得到轉子目標電流作為所述速率限制環節的輸出值；具體包括：

所述轉子目標電流包括轉子d軸目標電流和轉子q軸目標電流；

判斷所述轉子d軸電流第三參考值與所述轉子d軸電流第二參考值之差的絕對值是否小于預設第一閾值；

若是，將所述轉子d軸電流第二參考值作為所述轉子d軸目標電流，若否，對所述轉子d軸電流第二參考值進行調整，得到所述轉子d軸目標電流；

判斷所述轉子q軸電流第三參考值與所述轉子q軸電流第二參考值之差的絕對值是否小于預設第一閾值；