[实用新型]一种通过DFIG功率计算来实现风能输入的控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种通过DFIG功率计算来实现风能输入的控制系统。

背景技术

定浆距情况下，最大功率跟踪的实质是控制风电机组的转速。要控制风电机组的转速来实现最大风能追踪，需要检测当前的风速并计算出最佳转速后进行转速控制，实质上是直接转速控制方法，控制目标明确，原理简单。但因空气的流动性和不稳定性决定了在整个横扫面积内风速并不完全一致，靠检测来的风速进行查表得到的最佳参考功率未必能使整个风电机组运行在最佳工作点上，并且测量的风速波动较大，利用它得到的风力机的输出功率有剧烈波动，实现起来存在很大问题，影响最大功率跟踪的效果。

实用新型内容

本实用新型是为了解决现有的风能追踪控制系统需要检测当前风速，空气存在流动性和不稳定性，影响跟踪效果的问题，提出的一种通过DFIG(Double Fed Induction Generator双馈感应发电机)功率计算来实现风能输入的控制系统。

本实用新型的一种通过DFIG功率计算来实现风能输入的控制系统包括第一减法器、第二减法器、第一PI型功率调节器、第二PI型功率调节器、第一电流转换器、第二电流转换器、第三电流转换器、第一加法器、第二加法器、第三加法器、第一PI型电流调节器、第二PI型电流调节器、第四加法器、第五加法器、mt转αβ坐标转换器、两相转三相坐标转换器、PWM模块、转子侧整流器、网侧整流器、第一三相转两相坐标转换器、αβ转mt坐标转换器、电压补偿计算器、DFIG、光电编码器、积分器、第三减法器、第二三相转两相坐标转换器、磁链观测器、微分器、第四减法器、第三三相转两相坐标转换器、PQ计算模块、功率转换器和参考有功功率计算模块，

第一减法器的第一输入端与Q^*相连接，第一减法器的Q₁输入端与PQ计算模块的Q₁输出端相连接，第一减法器的输出端与第一PI型功率调节器的输入端相连接，第二减法器的P^*输入端与参考有功功率计算模块的P^*输出端相连接，第二减法器的P₁输入端与PQ计算模块的P₁输出端相连接，第二减法器的输出端与第二PI型功率调节器的输入端相连接，第一PI型功率调节器的信号输出端与第二电流转换器的信号输入端相连接，第二PI型功率调节器的信号输出端与第三电流转换器的信号输入端相连接，第一电流转换器的ψ₁信号输入端与磁链观测器的ψ₁信号输出端相连接，第一电流转换器的信号输出端与第一加法器的第一信号输入端相连接，第二电流转换器的信号输出端与第一加法器的第二信号输入端相连接，第一加法器的信号输出端与第二加法器的信号输入端相连接，第二加法器的i_mr信号输入端与αβ转mt坐标转换器的i_mr信号输出端相连接，第三电流转换器的信号输出端与第三加法器的信号输入端相连接，第三加法器的i_tr信号输入端与αβ转mt坐标转换器的i_tr信号输出端相连接，第二加法器的信号输出端与第一PI型电流调节器的信号输入端相连接，第三加法器的信号输出端与第二PI型电流调节器的信号输入端相连接，第一PI型电流调节器的u′_mr信号输出端与第四加法器的u′_mr信号输入端相连接，第四加法器的Δu_mr信号输入端与电压补偿计算器的Δu_mr信号输出端相连接，第二PI型电流调节器的u′_tr信号输出端与第五加法器的u′_tr信号输入端相连接，第五加法器的Δu_tr信号输入端与电压补偿计算器的Δu_tr信号输出端相连接，第四加法器的信号输出端与mt转αβ坐标转换器的信号输入端相连接，第五加法器的信号输出端与mt转αβ坐标转换器的信号输入端相连接，mt转αβ坐标转换器的u_αr信号输出端与两相转三相坐标转换器的u_αr信号输入端相连接，mt转αβ坐标转换器的u_βr信号输出端与两相转三相坐标转换器的u_βr信号输入端相连接，两相转三相坐标转换器的u_ar信号输出端与PWM模块的u_ar信号输入端相连接，两相转三相坐标转换器的u_br信号输出端与PWM模块的u_br信号输入端相连接，两相转三相坐标转换器的u_cr信号输出端与PWM模块的u_cr信号输入端相连接，PWM模块的触发信号输出端与网侧整流器的触发信号输入端相连接，网侧整流器的i_ar信号输出端同时与第一三相转两相坐标转换器的i_ar信号输入端和DFIG的i_ar信号输入端相连接，网侧整流器的i_br信号输出端同时与第一三相转两相坐标转换器的i_br信号输入端和DFIG的i_br信号输入端相连接，网侧整流器的i_cr信号输出端同时与第一三相转两相坐标转换器的i_cr信号输入端和DFIG的i_cr信号输入端相连接，第一三相转两相坐标转换器的i_αr信号输出端与αβ转mt坐标转换器的i_αr信号输入端相连接，第一三相转两相坐标转换器的i_βr信号输出端与αβ转mt坐标转换器的i_βr信号输入端相连接，mt坐标转换器的i_mr信号输出端同时与电压补偿计算器的i_mr信号输入端和第二加法器的i_mr信号输入端相连接，mt坐标转换器的i_tr信号输出端同时与电压补偿计算器的i_tr信号输入端和第二加法器的i_tr信号输入端相连接，DFIG的信号输出端与光电编码器的信号输入端相连接，光电编码器的ω_r信号输出端同时与积分器的ω_r信号输入端和第四减法器的ω_r信号输入端和功率转换器的ω_r信号输入端和参考有功功率计算模块的ω_r信号输入端相连接，积分器的θ_r信号输出端与第三减法器的θ_r信号输入端相连接，第三减法器的θ_s-θ_r信号输出端同时与mt转αβ坐标转换器的θ_s-θ_r信号输入端和αβ转mt坐标转换器的θ_s-θ_r信号输入端相连接，DFIG的u_as信号输出端与第二三相转两相坐标转换器的u_as信号输入端相连接，DFIG的u_bs信号输出端与第二三相转两相坐标转换器的u_bs信号输入端相连接，DFIG的u_cs信号输出端与第二三相转两相坐标转换器的u_cs信号输入端相连接，DFIG的i_as信号输出端与第三三相转两相坐标转换器的i_as信号输入端相连接，DFIG的i_bs信号输出端与第三三相转两相坐标转换器的i_bs信号输入端相连接，DFIG的i_cs信号输出端与第三三相转两相坐标转换器的i_cs信号输入端相连接，第二三相转两相坐标转换器的u_αs信号输出端同时与磁链观测器的u_αs信号输入端和PQ计算模块的u_αs信号输入端相连接，第二三相转两相坐标转换器的u_βs信号输出端同时与磁链观测器的u_βs信号输入端和PQ计算模块的u_βs信号输入端相连接，第三三相转两相坐标转换器的i_αs信号输出端同时与磁链观测器的i_αs信号输入端和PQ计算模块的i_αs信号输入端相连接，第三三相转两相坐标转换器的i_βs信号输出端同时与磁链观测器的i_βs信号输入端和PQ计算模块的i_βs信号输入端相连接，磁链观测器的θ_s信号输出端同时与第三减法器的θ_s信号输入端和微分器的θ_s信号输入端相连接，微分器的ω₁信号输出端与第四减法器的ω₁信号输入端相连接，第四减法器的ω_s信号输出端同时与电压补偿计算器的ω_s信号输入端和参考有功功率计算模块的ω_s信号输入端相连接，参考有功功率计算模块的P_max信号输入端与功率转换器的P_max信号输出端相连接，参考有功功率计算模块的Q₁信号输入端与PQ计算模块的Q₁信号输出端相连接，转子侧整流器和网侧整流器通过大电容C相连接；