[发明专利]双馈型风力发电机交流励磁控制电路及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是双馈型风力发电机交流励磁电路及控制方法，特别涉及的是双馈型风力发电机交流励磁控制电路及其控制方法。

背景技术

现有技术双馈风力发电机组包括：风机、发电机和发电机转子绕组连接的交流励磁控制装置，此交流励磁控制装置内设交流励磁控制电路。目前已研究的双馈型风力发电机交流励磁控制电路存在灵敏度不高、抗干扰能力差、实时性不好、硬件电路复杂、可靠性低等缺点；并且传统的风力发电机控制电路缺乏对电力系统进行二次调频的能力；传统控制电路在控制性能上难以满足现代大容量风力发电机的要求。因此，人们渴望出现新型风力发电机交流励磁控制电路，克服上述现有技术的不足。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种输出高功率因数，最大限度利用风能资源，在参与电力电路二次调频的同时，提高电力系统的稳定性，速度快精度高的双馈型风力发电机交流励磁控制电路及其控制方法

解决上述技术问题的技术方案是：

一种双馈型风力发电机交流励磁控制电路，所述双馈型风力发电机交流励磁控制电路包括：信号调理模块、中央数据处理模块、信号变换模块、变换器模块、状态监控及故障处理模块；所述信号调理模块的两个输入端分别连接变换器模块和外部传感器的输出端，信号调理模块的电压信号输出端和同步信号、风速信号、转换信号输出端连接中央数据处理模块的输入端；所述中央数据处理模块的输出端连接信号变换模块的输入端，中央数据处理模块的输出端双向连接风力发电机的桨距控制电路和风力发电机的控制面板；所述信号变换模块的两个输出端分别连接变换器模块和状态监控及故障处理模块的输入端；所述状态监控及故障处理模块的输入端连接变换器模块的输出端，状态监控及故障处理模块的输出端连接中央数据处理模块的输入端；设置在电网、发电机转子和机舱上外部传感器的输出端分别连接信号调理模块的输入端和状态监控及故障处理模块的输入端。

一种具有所述双馈型风力发电机交流励磁控制电路的控制方法，所述控制方法包括如下阶段：1).信号采集阶段：外部传感器采集电网电压频率、风速、风力发电机的转速、电压和电流信号；2).将采集信号进行放大、整形和变换为接受的信号阶段：将上述采集信号由信号调理模块进行放大、整形和变换，输出中央数据处理模块可接受的信号；3).对接受信号发出调节指令阶段：由中央数据处理模块接受信号：电网电压频率、风速、风力发电机的转速、电压和电流信号进行识别、判断和数据处理，并发出调节指令。

本发明的有益效果是：

1.本发明硬件电路简单、输出触发脉冲安全可靠、实时控制精度高，可较大提高装置的稳定性和可靠性。

2.利用芯片的高速、高精度数据计算处理能力，克服普通单片机因处理速度限制而引起的控制滞后和精度缺陷，使整个控制电路具有很好的调节性能和灵敏性。

3.本发明实现风力发电机的变速恒频控制及有功、无功的独立调节控制，在稳定电压的同时提高有功功率输出，提高电网的电能质量。

4.本发明能实时监测电网频率参与电力电路的频率调节，特别适用于无人值守运行的场合，提高电力电路的稳定性。

5.本发明集当前电力电子技术、微电子技术和软件编程于一身，应用最新电机控制理论，改善了风力发电机的运行性能。

附图说明：

图1是本发明控制电路连接框图；

图2是图1中信号调理模块和中央数据处理模块连接框图；

图3是图1中央数据处理模块内部模块连接框图；

图4是图1中信号变换模块内部电路连接框图；

图5是图1中变换器模块内部电路连接框图；

图6是图1中状态监控及故障处理模块内部电路连接框图。

《附图中序号说明》