[發(fā)明專利]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110921077.2
• 申請(qǐng)日: 2021-08-11
• 公開（公告）號(hào): CN113726236A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉嘉明;吳立建;方杭杭;王思奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海電氣風(fēng)電集團(tuán)股份有限公司;浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): H02P9/10
• 分類號(hào): H02P9/10;H02P9/02;H02P9/14;F03D7/00;H02P101/15
• 代理公司: 北京博思佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11415
• 代理人: 林祥

1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)，其中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括發(fā)電機(jī)和變流器；其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)包括：

主控回路(10)，用于根據(jù)所述變流器的速度觀測(cè)器觀測(cè)獲得的所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，確定所述發(fā)電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩；和

變流器控制回路(20)，包括轉(zhuǎn)矩控制單元(21)、加阻控制單元(22)及第一合并單元(23)；

其中，所述加阻控制單元(22)用于根據(jù)所述變流器的速度觀測(cè)器觀測(cè)獲得的所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速或者外部的加速度傳感器檢測(cè)獲得的所述發(fā)電機(jī)的振動(dòng)信息，確定第一阻尼轉(zhuǎn)矩，所述第一合并單元(23)用于對(duì)所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩和所述第一阻尼轉(zhuǎn)矩進(jìn)行合并，獲得轉(zhuǎn)矩給定，所述轉(zhuǎn)矩控制單元(21)用于根據(jù)所述轉(zhuǎn)矩給定，對(duì)所述發(fā)電機(jī)進(jìn)行控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)，其特征在于，所述加阻控制單元(22)用于根據(jù)所述變流器的速度觀測(cè)器觀測(cè)獲得的所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速或者外部的加速度傳感器檢測(cè)獲得的所述發(fā)電機(jī)的振動(dòng)信息，確定在所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組處于不同諧振點(diǎn)時(shí)的第二阻尼轉(zhuǎn)矩，所述第一阻尼轉(zhuǎn)矩為所述不同諧振點(diǎn)的第二阻尼轉(zhuǎn)矩合并獲得。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)，其特征在于，所述不同諧振點(diǎn)包括第一諧振點(diǎn)和第二諧振點(diǎn)，所述加阻控制單元(22)包括第一控制鏈路(221)、第二控制鏈路(222)和第二合并單元(223)，在所述第一諧振點(diǎn)獲得的所述轉(zhuǎn)速或者所述振動(dòng)信息經(jīng)所述第一控制鏈路(221)處理后獲得所述第一諧振點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第二阻尼轉(zhuǎn)矩，在所述第二諧振點(diǎn)獲得的所述轉(zhuǎn)速或者所述振動(dòng)信息經(jīng)所述第二控制鏈路(222)處理后獲得所述第二諧振點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第二阻尼轉(zhuǎn)矩，所述第二合并單元(223)用于將所述第一諧振點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第二阻尼轉(zhuǎn)矩和所述第二諧振點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第二阻尼轉(zhuǎn)矩進(jìn)行合并并輸出所述第一阻尼轉(zhuǎn)矩。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一控制鏈路(221)包括帶通濾波器(2211)、第一超前滯后濾波器(2212)和第一增益控制器(2213)，在所述第一諧振點(diǎn)獲得的所述轉(zhuǎn)速或者所述振動(dòng)信息依次經(jīng)所述帶通濾波器(2211)、第一超前滯后濾波器(2212)和第一增益控制器(2213)后獲得所述第一諧振點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第二阻尼轉(zhuǎn)矩。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)，其特征在于，所述帶通濾波器(2211)為二階帶通濾波器；和/或，

所述第一超前滯后濾波器(2212)為二階超前滯后濾波器。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一諧振點(diǎn)包括多個(gè)，所述第一控制鏈路(221)的數(shù)量與所述第一諧振點(diǎn)的數(shù)量相等且一一對(duì)應(yīng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第二控制鏈路(222)包括離散時(shí)間傳遞函數(shù)(2221)、第二超前滯后濾波器(2222)和第二增益控制器(2223)，在所述第二諧振點(diǎn)獲得的所述轉(zhuǎn)速或者所述振動(dòng)信息依次經(jīng)所述離散時(shí)間傳遞函數(shù)(2221)、所述第二超前滯后濾波器(2222)和所述第二增益控制器(2223)后獲得所述第二諧振點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第二阻尼轉(zhuǎn)矩。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第二超前滯后濾波器(2222)為二階超前滯后濾波器。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)，其特征在于，所述加阻控制單元(22)還包括飽和器(224)，用于將所述第二合并單元(223)輸出的第一阻尼轉(zhuǎn)矩大小限制在預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)，其特征在于，所述加阻控制單元(22)還包括參數(shù)整定單元(225)，用于根據(jù)所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的多個(gè)運(yùn)行參數(shù)，確定所述第一控制鏈路(221)和/或所述第二控制鏈路(222)中的濾波器的相位和/或頻率和/或增益控制器的增益大小。