[發明專利]多相風力發電機缺相運行控制方法、裝置、設備及介質

在審

• 申請號: 202110604428.7
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113315113A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 楊光源;周詩嘉;辛清明;王振;彭光強;武霽陽;馮雷;徐爽;潘烙
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心;南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02J5/00;H02H7/09;H02M1/32;H02P9/00;H02P101/15;H02P103/20
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉曉娟

本申請提供了一種多相風力發電機缺相運行控制方法、裝置、設備及介質，其中，本申請的方法通過多相風力發電機的全局輸出電流參考值，結合故障整流設備與非故障整流設備的預設輸出電流比，分別計算出故障整流設備的輸出電流參考值與非故障整流設備的輸出電流參考值，然后整流設備的輸出電流實測值與整流設備的輸出電流參考值之差進行PI調節運算，得到整流設備的控制量，使得故障整流設備與非故障整流設備的輸出電流參考值滿足預設輸出電流比，再根據控制量生成相應的觸發脈沖信號，以便根據觸發脈沖信號控制整流設備對應的隔離型H橋DC/DC變流器運行，實現各隔離型H橋DC/DC變流器之間的功率平衡和高壓直流并網的穩定，有效提高了系統的容錯性。

技術領域

本申請涉及新能源發電技術領域，尤其涉及一種多相風力發電機缺相運行控制方法、裝置、設備及介質。

背景技術

目前，風力發電技術依托于已經較為成熟的電機技術，商業化應用不斷提高，是目前世界上可再生能源開發技術中相對成熟、具大規模開發和商業化前景的能源利用方式。因此，在各種可再生能源利用中，風能具有很強的競爭力，成為電力系統中增長速度很快的新能源。

根據所采用的風機中電機相數的不同，風機可分為多相風機和三相風機。傳統風力發電機采用三相電機，發電機的端電壓較低，輸出電壓僅為數百伏，風電機組單機容量的增大使其輸出電流大大增加；過大的輸出電流增大了系統損耗，提高了變流器中功率器件的電流應力，影響系統的可靠性。而多相風機擁有更多相的繞組，在相同的定子電壓下，其電機能夠傳輸更大的功率。

但是由于多相風機的繞組數較多，一旦某套定子繞組發生故障，會造成各隔離型H橋DC/DC變流器的功率失衡，破壞并網系統的穩定運行，導致了現有的風力發電系統存在容錯率低的技術問題。

發明內容

本申請提供了一種多相風力發電機缺相運行控制方法、裝置、設備及介質，用于解決現有的風力發電系統存在容錯率低的技術問題。

有鑒于此，本申請第一方面提供了一種多相風力發電機缺相運行控制方法，包括：

當檢測到多相風力發電機存在斷路繞組時，根據所述斷路繞組的位置確定所述多相風力發電機中的故障整流設備；

根據所述多相風力發電機的全局輸出電流參考值，結合故障整流設備與非故障整流設備的預設輸出電流比，分別得到第一輸出電流參考值和第二輸出電流參考值，其中，所述第一輸出電流參考值為所述故障整流設備的輸出電流參考值，所述第二輸出電流參考值為所述非故障整流設備的輸出電流參考值，所述全局輸出電流參考值為根據所述多相風力發電機的角速度參考值與角速度測量值之差，通過第一PI調節公式進行PI調節運算得到的；

采集所述多相風力發電機中各個整流設備的輸出電流實測值；

根據所述整流設備的輸出電流實測值與整流設備的輸出電流參考值之差，通過第二PI調節公式進行PI調節運算，得到所述整流設備的控制量；

根據所述整流設備的控制量生成對應的觸發脈沖信號，以便根據所述觸發脈沖信號控制所述整流設備對應的隔離型H橋DC/DC變流器運行。

優選地，所述故障整流設備與非故障整流設備的預設輸出電流比具體為2:3。

優選地，所述第一PI調節公式具體為：

式中，i_ref為所述全局輸出電流參考值，ω為所述角速度測量值，ω_ref為所述角速度參考值，K_P1和K_I1分別是第一PI調節公式的比例系數和積分系數，1/s是積分因子，R為風機葉片半徑，λ為最佳葉尖速比，v為風速。

優選地，所述第二PI調節公式具體為：