[实用新型]一种离网型风力发电机组

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种离网型风力发电机组，尤其设计一种离网型机组的控制方法及系统。

背景技术

随着新能源行业的快速发展，国家不断提倡绿色环保低碳生活，风电装机容量在我国不断上升，风力资源丰富的西北地区、内蒙古、东南沿海等地区逐渐被风力发电覆盖，风电机组的功率等级不断上升，从几百千瓦到几兆瓦。同时风力发电的应用范围越来越广，并且由广泛应用的并网型逐渐引申出了离网型机组。离网型机组在供暖、海水淡化、孤岛照明等领域有着很好的发展前景。离网型机组的应用可以针对不同的负载类型来匹配，目前离网型风力发电机组虽然应用范围不断扩大，但发电机长期运行在不正常的工作范围内和负载变化引起直流侧电压产生畸严重影响这机组的可靠性。

实用新型内容

本实用新型提出了一种离网型风力发电机组，包括依次连接的叶轮、齿轮箱、同步发电机、PWM整流器、负载；还包括一控制系统，同步发电机的转速输出信号、PWM整流器的功率输出信号输出经传感器采样至控制系统，控制系统根据所述转速和功率输出控制信号至同步发电机。

进一步地，所述同步发电机为六相无刷电励磁同步发电机。

本控制采用直流母线电压电流反馈的闭环功率平衡的控制策略，直流母线采样反馈的电压电流相乘作为系统输出的功率，再与设定的叶轮吸收的功率做闭环比较运算。保证了发电机输出电压电流无波动，大大减少了发电机的谐波含量，对发电机和整个机组的性能都有了很大的提高。

附图说明：

图1是本实用新型风力发电机组结构框图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做详细描述。

离网型风力发电机组由叶轮、齿轮箱、同步发电机、PWM整流器、负载、控制系统组成。叶轮吸收风能，通过发电机将机械能转化为电能，经过PWM整流器转化为可以和负载匹配的直流电能。通过检测整流器输出功率和机组转速功率曲线进行闭环调节，保证了机组输出功率的稳定。同时采用无速度传感器技术，计算风力发电机输出转速来实现转速功率曲线的对应。通过计算得到的转速可以依据机组的转速功率曲线对应出电机的转速励磁曲线，实现发电机输出端电压电流无波动，大大减少了发电机的谐波含量，对发电机和整个机组的性能都有了很大的提高。

采用最优抗扰动的励磁控制系统与谐波响应PWM整流控制系统相结合，风力发电机组把从风轮吸收的机械能量通过六相无刷电励磁同步发电机转化成电能，转化后的电能通过PWM整流器整流成与负载相匹配的电能。控制无刷电励磁同步发电机励磁系统来调节发电机的端口电压始终保持在690V左右，使得发电机运行在正常情况下，从而保证了发电机的温升在一个正常的水平。发电机发出的六相交流电压通过PWM整流器整流成与负载相匹配的电压等级。PWM整流既可以灵活的控制直流侧输出电压又可以减少直流侧的谐波含量，这样避免对负载的冲击。