[发明专利]双馈发电机控制方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电领域，具体而言，涉及一种双馈发电机控制方法和装置。

背景技术

随着对清洁能源的需求不断增强，风力发电得到了更广泛的发展，风电在电力系统电源结构中比重也得到大幅增加，其对电力系统的影响也越来越明显。

现有技术中的风电机组（双馈发电机）因为大量地应用电力电子设备，导致过载过流能力非常有限，在电网故障时，机组定子和转子电流都会迅速增加，变流器的直流母排的电压也会迅速升高，风电机组为了保护器件则会直接脱网。风电机组的大面积脱网会使电网故障扩大，给电网的故障恢复造成严重不便。为了更好的规范电网环境，各个国家相继出台了不同的并网新准则，新准则规定在电网出现故障时，风电机组能保证在一定时间内连续不脱网运行，实现LVRT功能。但是基于定子磁链定向矢量控制的方法，在稳态时可以平稳的控制机组顺利并网，但在暂态时锁相环本身所包含的滤波环节和积分环节无法快速跟踪电网电压相位角，使磁链的定向精度会发生很大的偏差，致使在电网电压恢复时相位角跳变引起的暂态过程使风电机组脱网，LVRT穿越失败。

针对现有技术中在电网电压恢复时由相位角跳变引起发电机脱网的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种双馈发电机控制方法和装置，以至少解决现有技术中在电网电压恢复时由相位角跳变引起发电机脱网的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种双馈发电机控制方法。

根据本发明的双馈发电机控制方法包括：获取电网的电压相位角变化量，其中，电压相位角变化量是电网正常时的电压相位角与电网故障时的电压相位角之间的差值；以及在电网由故障恢复正常时，将电压相位角变化量补偿到双馈发电机的电压相位角中。

进一步地，获取电网的电压相位角变化量包括：利用快速傅里叶变换获取电网正常时的电压相位角；利用快速傅里叶变换获取电网故障时的电压相位角；以及获取电网正常时的电压相位角和电网故障时的电压相位角之间的差值，并将差值作为电网电压相位角变化量。

进一步地，将电压相位角变化量补偿到双馈发电机的电压相位角中包括：对电网电压相位角变化量的值取反；以及将取反后的值与双馈发电机的电压相位角相加。

进一步地，在将取反后的值与双馈发电机的电压相位角相加之后，上述方法还包括：应用定子磁链定向矢量控制。

进一步地，获取电网的电压相位角变化量还包括：在每次故障时重新获取电网的电压相位角变化量，将电压相位角变化量补偿到双馈发电机的电压相位角中包括：将重新获取的电压相位角变化量补偿到双馈发电机的电压相位角中。

进一步地，在每次故障时重新获取电网的电压相位角变化量包括：检测电网电压是否跌落；以及在电网电压跌落时，重新利用快速傅里叶变换获取电网正常时的电压相位角和电网故障时的电压相位角以获取电网的电压相位角变化量。

进一步地，上述方法还包括：在电网故障时，关闭双馈发电机中的机侧变频器，其中，双馈发电机中网侧变频器维持接通状态。

为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种双馈发电机控制装置，该装置用于执行本发明提供的任意一种双馈发电机控制方法。

根据本发明的另一方面，提供了一种双馈发电机控制装置。该双馈发电机控制装置包括：第一获取单元，用于获取电网的电压相位角变化量，其中，电压相位角变化量是电网正常时的电压相位角与电网故障时的电压相位角之间的差值；以及补偿单元，用于在电网由故障恢复正常时，将电压相位角变化量补偿到双馈发电机的电压相位角中。

进一步地，获取单元包括：第一获取模块，用于利用快速傅里叶变换获取电网正常时的电压相位角；第二获取模块，用于利用快速傅里叶变换获取电网故障时的电压相位角；以及第三获取模块，用于获取电网正常时的电压相位角和电网故障时的电压相位角之间的差值，并将差值作为电网电压相位角变化量。

进一步地，上述装置还包括：取反单元，用于对电网电压相位角变化量取反；以及加法单元，用于将相反后的值与双馈发电机的电压相位角相加。

进一步地，上述装置还包括：分流单元，用于在电网故障时，对流经双馈发电机的转子的电流进行分流。

进一步地，上述装置还包括：结束单元，用于结束对流经双馈发电机的转子的电流进行分流。

进一步地，上述装置还包括：关闭单元，用于在电网故障时，关闭双馈发电机中的机侧变频器，其中，双馈发电机中网侧变频器维持接通状态。