[發明專利]基于虛擬同步控制的雙饋風機功率平衡控制方法及系統

在審

• 申請號: 202211295788.4
• 申請日: 2022-10-21
• 公開（公告）號: CN115912394A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 丁磊;黎鵬程;董明明;王志軍;孟文超
• 申請（專利權）人: 山東大學;浙江大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/38;H02J3/40;H02J3/14
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

1.一種基于虛擬同步控制的雙饋風機功率平衡控制方法，其特征在于，包括：

根據雙饋風機所處環境的風速大小，確定雙饋風機的備用運行工況；

基于所確定的備用運行工況，確定雙饋風機的減載控制方式；

根據所確定的減載控制方式，確定雙饋風機的虛擬一次調頻系數，分別分析虛擬同步控制下雙饋風機的支撐調頻能量和能量釋放增量與虛擬轉動慣量之間的關系，得到極限虛擬轉動慣量；

根據所得到的不同減載控制方式下的極限虛擬轉動慣量，確定不同風速下的極限虛擬轉動慣量曲線，完成備用模式下虛擬同步控制雙饋風機的功率平衡控制。

2.如權利要求1中所述的一種基于虛擬同步控制的雙饋風機功率平衡控制方法，其特征在于，所述雙饋風機的備用運行工況包括超速控制減載狀態、超速控制與槳距角控制協調配合的減載狀態以及槳距角控制減載狀態。

3.如權利要求2中所述的一種基于虛擬同步控制的雙饋風機功率平衡控制方法，其特征在于，在確定雙饋風機的備用運行工況的過程中，通過判斷雙饋風機所處環境的風速大小，確定雙饋風機的備用運行工況，具體為：

當風速低于第一風速閾值時，所述雙饋風機不進行減載控制；

當風速處于第一風速閾值和第二風速閾值之間時，所述雙饋風機采用超速控制減載；

當風速處于第二風速閾值和第三風速閾值之間時，所述雙饋風機采用超速控制與槳距角控制協調配合減載；

當風速大于第三風速閾值時，所述雙饋風機采用槳距角控制減載。

4.如權利要求2中所述的一種基于虛擬同步控制的雙饋風機功率平衡控制方法，其特征在于，當所述雙饋風機處于超速控制減載狀態時，雙饋風機采用降速調頻，風機降速時轉子動能釋放量減小，在虛擬同步控制下，雙饋風機的能量釋放增量與支撐調頻能量均與虛擬轉動慣量呈正比，分別獲取支撐調頻能量和能量釋放增量與虛擬轉動慣量之間關系，得到能量釋放增量曲線和支撐調頻能量曲線；其中，所述能量釋放增量曲線與所述支撐調頻能量曲線交點處的虛擬轉動慣量為極限虛擬轉動慣量。

5.如權利要求2中所述的一種基于虛擬同步控制的雙饋風機功率平衡控制方法，其特征在于，當所述雙饋風機處于超速控制與槳距角控制協調配合的減載狀態時，雙饋風機同時采用降速調頻和減小槳距角調頻，分別獲取支撐調頻能量和能量釋放增量與轉速之間關系，得到在最大功率跟蹤點所對應的轉速下的支撐調頻能量曲線和能量釋放增量曲線；其中，所述能量釋放增量曲線與所述支撐調頻能量曲線交點處的虛擬轉動慣量為極限虛擬轉動慣量。

6.如權利要求2中所述的一種基于虛擬同步控制的雙饋風機功率平衡控制方法，其特征在于，當所述雙饋風機處于槳距角控制減載狀態時，考慮功率穩定裕度和風捕捉功率，通過減小槳距角得到極限虛擬轉動慣量。

7.如權利要求1中所述的一種基于虛擬同步控制的雙饋風機功率平衡控制方法，其特征在于，以風速大小為依據，整合所得到的不同減載控制方式下的極限虛擬轉動慣量，得到不同風速的極限虛擬轉動慣量曲線，完成備用模式下雙饋風機的全工況功率平衡控制。

8.一種基于虛擬同步控制的雙饋風機功率平衡控制系統，其特征在于，包括：

確定模塊，其被配置為根據雙饋風機所處環境的風速大小，確定雙饋風機的備用運行工況；基于所確定的備用運行工況，確定雙饋風機的減載控制方式；

分析模塊，其被配置為根據所確定的減載控制方式，確定雙饋風機的虛擬一次調頻系數，分別分析虛擬同步控制下雙饋風機的支撐調頻能量和能量釋放增量與虛擬轉動慣量之間的關系，得到極限虛擬轉動慣量；

控制模塊，其被配置為根據所得到的不同減載控制方式下的極限虛擬轉動慣量，確定不同風速下的極限虛擬轉動慣量曲線，完成備用模式下虛擬同步控制雙饋風機的功率平衡控制。

9.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有程序，其特征在于，該程序被處理器執行時實現如權利要求1-7中任一項所述的基于虛擬同步控制的雙饋風機功率平衡控制方法中的步驟。

10.一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的程序，其特征在于，所述處理器執行所述程序時實現如權利要求1-7中任一項所述的基于虛擬同步控制的雙饋風機功率平衡控制方法中的步驟。