[發(fā)明專利]共享機制風(fēng)電場中風(fēng)力發(fā)電機的勵磁控制方法及控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010517467.9
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111756292B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐奉友;岳紅軒;李延青;劉偉鵬;劉心社;李春陽;班龍;馮廣博;蘇靜
• 申請（專利權(quán)）人: 許昌許繼風(fēng)電科技有限公司;許繼集團有限公司
• 主分類號: H02P21/05
• 分類號: H02P21/05;H02P21/22;H02P9/00;H02P101/15
• 代理公司: 北京中創(chuàng)云知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11837
• 代理人: 徐輝

1.共享機制風(fēng)電場要求下風(fēng)力發(fā)電機的勵磁控制方法，其特征在于，包括：

步驟(1)：實時采集發(fā)電機網(wǎng)側(cè)三相電壓，并計算所述電壓的歸一化系數(shù)；

步驟(2)：建立dq軸旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系，其中，d軸與定子磁通鏈方向重合，q軸超前d軸90°，對發(fā)電機定子電壓做3s/2r變換得到定子d、q軸電壓的交流分量和直流分量；其中，定子d,q軸電壓的交流分量和直流分量具體為：

直流分量：

交流分量：

式中，ω為電網(wǎng)電壓電角速度，為A相電壓初始相位，β為發(fā)電機定子磁鏈初始電角度，λ為諧波初始相，

其中，H為諧波幅值因子，γ為諧波相位移位偏差；

步驟(3)：根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機的有功功率指令P、無功功率指令Q、以及定子電壓直流分量，計算發(fā)電機定子與轉(zhuǎn)子d、q軸電流的直流分量I_ds、I_qs和I_dr、I_qr，發(fā)電機轉(zhuǎn)子d、q軸電壓的直流分量計算方程組如下：

式中，L_m、L_s、L_r分別為電機兩相繞組間最大互感，定子每相繞組漏感，轉(zhuǎn)子每相繞組漏感；ω_m、ω_r分別為發(fā)電機定子dq軸旋轉(zhuǎn)電角速度和發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)電角速度，R、r分別為定子每相繞組電阻，轉(zhuǎn)子每相繞組電阻；

步驟(4)根據(jù)發(fā)電機定子和轉(zhuǎn)子d、q軸電流i_ds、i_qs和i_dr、i_qr，結(jié)合定子電壓交流分量計算得到i_ds、i_qs的幅值I^*_ds和I^*_qs，d、q軸電流i_ds、i_qs的初始相位θ_d、θ_q，以及轉(zhuǎn)子d、q軸電壓的交流分量

其中，ω為電網(wǎng)電壓電角速度，θ_d、θ_q分別為d、q軸電流的初始相位，和計算公式具體為：

式中，

步驟(5)計算轉(zhuǎn)子d、q軸電壓：

步驟(6)根據(jù)空間矢量控制技術(shù)控制變流器逆變電壓。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機的勵磁控制方法，其特征在于，所述步驟(1)中，計算電壓歸一化變量具體為，設(shè)U_A、U_B、U_C分別為三相電壓幅值，k_A、k_B、k_C為三相電壓幅值的歸一化系數(shù),則

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機的勵磁控制方法，其特征在于，在所述步驟(6)之后還包括：

步驟(7)修改發(fā)電機功率指令P＝P+(Pref-Pmeas),Q＝Q+(Qref-Qmeas)，其中，Pref、Qref分別為變流器從主控系統(tǒng)接收的有功功率指令和無功功率指令，Pmeas、Qmeas分別為發(fā)電機有功功率和無功功率的實測值，并返回步驟(1)。

4.一種風(fēng)力發(fā)電機的勵磁控制裝置，其特征在于，包括坐標(biāo)變換單元、直流電量計算單元、交流電量計算單元和控制單元，

所述坐標(biāo)變換單元，用于建立dq軸旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系，其中，d軸與定子磁通鏈方向重合，q軸超前d軸90°，對發(fā)電機定子電壓做3s/2r變換得到定子d、q軸電壓的交流分量和直流分量；其中，定子d,q軸電壓的交流分量和直流分量具體為：

直流分量：

交流分量：

式中，ω為電網(wǎng)電壓電角速度，為A相電壓初始相位，β為發(fā)電機定子磁鏈初始電角度，λ為諧波初始相，

其中，H為諧波幅值因子，γ為諧波相位移位偏差；

所述直流電量計算單元，用于根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機的有功功率指令P、無功功率指令Q、以及定子電壓直流分量，計算發(fā)電機定子與轉(zhuǎn)子d、q軸電流的直流分量I_ds、I_qs和I_dr、I_qr，發(fā)電機轉(zhuǎn)子d、q軸電壓的直流分量計算方程組如下：

式中，L_m、L_s、L_r分別為電機兩相繞組間最大互感，定子每相繞組漏感，轉(zhuǎn)子每相繞組漏感；ω_m、ω_r分別為發(fā)電機定子dq軸旋轉(zhuǎn)電角速度和發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)電角速度，R、r分別為定子每相繞組電阻，轉(zhuǎn)子每相繞組電阻；

所述交流電量計算單元，用于根據(jù)發(fā)電機定子和轉(zhuǎn)子d、q軸電流i_ds、i_qs和i_dr、i_qr，結(jié)合定子電壓交流分量計算得到i_ds、i_qs的幅值I^*_ds和I^*_qs，d、q軸電流的初始相位θ_d、θ_q，以及轉(zhuǎn)子d、q軸電壓的交流分量

其中，ω為電網(wǎng)電壓電角速度，θ_d、θ_q分別為d、q軸電流的初始相位，和計算公式具體為：

式中，

所述控制單元，用于根據(jù)所述轉(zhuǎn)子d、q軸電壓的直流分量和交流分量計算轉(zhuǎn)子d、q軸的電壓，并根據(jù)空間矢量控制技術(shù)控制變流器逆變電壓。