[發明專利]一種基于自適應虛擬慣性參數的優化控制方法

有效

• 申請號: 201911385257.2
• 申請日: 2019-12-28
• 公開（公告）號: CN110994685B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 謝震;昌宇洋;秦世耀;王瑞明;李少林;張興;代林旺;畢然;李喆
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學;中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/48
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

1.一種基于自適應虛擬慣性參數的優化控制方法，其特征是應用于由風機總控、永磁同步風力發電機、機側變流器所組成的全功率永磁直驅風力發電系統中，并按如下步驟進行：

步驟1、采集并網點PCC的頻率變化率，并經過低通濾波器的處理后，得到濾波后的頻率變化率，再與給定閾值N進行比較，若濾波后的頻率變化率大于等于N，則令防誤動作系數A為“1”，否則，令防誤動作系數A為“0”；

步驟2、利用式(1)得到系統的虛擬慣性系數K_v：

K_v＝A·B·K·(|df/dt|)^m+K_d (1)

式(1)中，f為并網點PCC的實際頻率，K為大于零的常數，m為正指數冪，K_d為系統的虛擬慣性常數，B為符號項，并有：

式(2)中，Δf為系統的頻率偏移量，且Δf＝f-f₀；f₀為電網頻率的給定值；

步驟3、利用式(3)得到系統的附加有功指令P_VIC：

式(3)中，K_i為比例系數；

步驟4、將所述附加有功指令P_VIC與風機總控下達的實時功率指令P_MPPT進行疊加，獲得優化的有功指令P^*_WT；

步驟5、將優化的有功指令P^*_WT與風機有功的檢測值P_WT進行比較，獲得偏差信號ΔP_WT，并經過PI調節器后得到有功電流指令同時，令無功電流指令為0；

步驟6、檢測永磁同步風力發電機的定子三相電流I_sabc和轉子相角θ_r，將定子三相電流I_sabc經過Park變換后獲得實際有功電流i_q與實際無功電流i_d；

步驟7、將有功電流指令與實際有功電流i_q進行比較，獲得有功電流偏差Δi_q后輸入PI調節器，從而獲得有功電壓指令

將無功電流指令與實際無功電流i_d進行比較，獲得無功電流偏差Δi_d后輸入PI調節器，從而獲得無功電壓指令

步驟8、將所述有功電壓指令與無功電壓指令下達給SVPWM環節進行調制，生成的開關管PWM控制信號輸出給所述機側變流器，以優化系統的慣量支撐能力。