[发明专利]一种双馈风电机组发电机控制方法及发电机

说明书

技术领域

本发明主要涉及风力发电技术领域，特指一种双馈风电机组发电机控制方法及发电机。

背景技术

目前，风电机组关键技术指标为发电性能和可靠性，而发电性能作为风电机组运营商最为关心的指标，直接影响风电机组的市场前景；由于双馈风电机组受到变流器额定输出电压及容量的限制，其正常运行转速范围较窄，导致其在低风速段不能运行或者运行效率很低；对于现有定子绕组结构的双馈异步发电机，其通过定子接触器直接与电网连接，在整个正常运行转速区间内，定子绕组连接型式始终保持不变(D连接型式或Y连接型式)，为此，当发电机转速较低的时候，由于转差率较大，使发电机转子电压超过变流器最大输出电压的能力，导致变流器失去对发电机的控制能力，引起风电机组保护停机。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种操作简便、可增大发电机的正常运行转速范围，提高双馈风电机组在低风速区间段发电量的双馈风电机组发电机控制方法，并相应提供一种结构简单的双馈风电机组发电机。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种双馈风电机组发电机的控制方法，包括以下步骤：

S01、在双馈风电机组发电机的正常发电状态时，实时检测发电机的运行转速；

S02、当发电机的转速低于预设最低发电转速时，发电机的定子三相绕组从正常运行时的三角形连接切换至星形连接继续进行发电。

作为本发明的进一步改进：

所述发电机的定子三相绕组处于正常运行时的三角形连接状态时，预设最低发电转速n＝n_minD+Δn，其中n_minD为定子三相绕组处于三角形连接状态时的最低发电转速，Δn为转速余量值，10r/min<Δn<50r/min，其中n_minD＝2·n_s-n_max，n_s为发电机的同步转速，n_max为发电机的最大运行转速。

在步骤S02中，在发电机的定子三相绕组处于星形连接状态时，当发电机的运行转速n≥n_minD+Δn₁时，将定子三相绕组再由星形连接切换到三角形连接，其中10r/min<Δn₁<50r/min，Δn₁-Δn>20r/min。

在步骤S02中，在发电机的定子三相绕组处于星形连接状态时，当发电机的运行转速n≤n_minY+Δn₂时，停止发电机的运行，进入同步并网状态；其中n_minY为发电机在定子三相绕组处于星形连接状态时的最低发电转速，Δn₂为转速余量值，10r/min<Δn₂<50r/min，其中

本发明相应的公开了一种双馈风电机组发电机，包括定子三相绕组和转子三相绕组，所述定子三相绕组与公共电网相连，所述转子三相绕组与变流器的输出端相连，其特征在于，所述定子三相绕组中设有用于将定子三相绕组的连接方式在星形和三角形之间切换的切换开关，所述切换开关在双馈风电机组发电机的转速低于预设最低发电转速时，将定子三相绕组的连接方式从正常运行的三角形连接切换至星形连接。

作为上述发电机的进一步改进：

所述切换开关包括五个反并联半导体器件，分别为D1、D2、D3、D4、D5，其中D4连接定子三相绕组的U相与V相，所述D5连接V相与W相，所述D1连接U相的首端和V相的末端，所述D2连接V相的首端和W相的末端，所述D3连接W相的首端与U相的末端；所述D1、D2、D3处于导通状态而D4、D5处于断开状态时，所述定子三相绕组处于三角形连接状态；当所述D1、D2、D3处于断开状态而D4、D5处于导通状态时，所述定子三相绕组处于星形连接状态。

所述反并联半导体器件为反并联晶闸管。

与现有技术相比，本发明的优点在于：