[发明专利]永磁直驱风力发电机电磁扭矩控制方法及装置

说明书

本发明提供一种永磁直驱风力发电机电磁扭矩控制方法及装置。该方法包括：根据发电机扭矩的实际值和发电机扭矩的给定值控制发电机电磁扭矩的实际值跟踪发电机电磁扭矩的给定值。本发明提供的永磁直驱风力发电机电磁扭矩控制方法及装置，根据发电机扭矩的实际值和发电机扭矩的给定值控制发电机电磁扭矩的实际值跟踪发电机电磁扭矩的给定值，实现了对发电机电磁扭矩的给定值的闭环跟踪，提高了发电机电磁扭矩的控制精度，避免了超发和欠发现象的发生，从而提高了发电机的发电效率。

技术领域

本发明涉及风电技术领域，尤其涉及一种永磁直驱风力发电机电磁扭矩控制方法及装置。

背景技术

永磁直驱风力发电机属于大功率发电机，其功率一般超过1.5MW，额定扭矩可以达到80万N·m以上，当前没有如此大量程的扭矩传感器。

传统永磁直驱风力发电机矢量控制中，发电机的电磁扭矩采用开环控制。具体的，发电机的电磁扭矩采用公式T_e＝1.5p_n(ψ_fI_q+(L_d-L_q)I_dI_q)计算，由于在大功率永磁直驱发电机中L_d-L_q≈0，电磁扭矩采用近似公式T_e＝1.5p_nψ_fI_q计算，其中I_q为交轴电流。因此，可通过PI调节器控制实际交轴电流跟踪交轴电流的给定值，从而实现发电机电磁扭矩的开环控制。

在实现上述电磁扭矩控制的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：在永磁直驱风力发电机实际运行过程中，发电机磁链值ψ_f受温度变化或制造偏差的影响会出现±10％的变化，发电机磁链值±10％的变化导致发电机电磁扭矩的控制精度只能达到±10％。当发电机电磁扭矩变化超过电磁扭矩给定值10％时，会导致风力发电机超发故障停机；当发电机电磁扭矩变化小于电磁扭矩给定值10％时，会导致风力发电机欠发损失发电量。上述超发和欠发现象都会导致发电机的发电效率降低。

发明内容

本发明的实施例提供了一种永磁直驱风力发电机电磁扭矩控制方法及装置，提高了发电机电磁扭矩的控制精度，避免了超发和欠发现象的发生，从而提高了发电机的发电效率。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，本发明提供一种永磁直驱风力发电机电磁扭矩控制方法，包括：

根据发电机扭矩的实际值和发电机扭矩的给定值控制发电机电磁扭矩的实际值跟踪发电机电磁扭矩的给定值。

另一方面，本发明提供一种永磁直驱风力发电机电磁扭矩控制装置，包括：

控制模块，用于根据发电机扭矩的实际值和发电机扭矩的给定值控制发电机电磁扭矩的实际值跟踪发电机电磁扭矩的给定值。

本发明实施例的永磁直驱风力发电机电磁扭矩控制方法及装置，根据发电机扭矩的实际值和发电机扭矩的给定值控制发电机电磁扭矩的实际值跟踪发电机电磁扭矩的给定值，实现了对发电机电磁扭矩的给定值的闭环跟踪，提高了发电机电磁扭矩的控制精度，避免了超发和欠发现象的发生，从而提高了发电机的发电效率。

附图说明

图1为永磁直驱风力发电机组的拓扑结构示意图；

图2为本发明提供的永磁直驱风力发电机电磁扭矩控制方法一个实施例的流程示意图；

图3为对发电机电磁扭矩闭环控制的流程示意图；

图4为本发明提供的永磁直驱风力发电机电磁扭矩控制方法又一个实施例的流程示意图；