[发明专利]一种风力发电机恒功率控制方法与装置

权利要求书

1.一种风力发电机恒功率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：根据检测的风力发电机侧变流器的输出电压或有功功率，判断风力发电机的转速是否大于设定第一转速；当风力发电机的转速大于设定第一转速时，将设定的第一有功功率给定值与风力发电机连接的变流器输出的实际有功功率作差后，进行有功功率闭环控制，所述有功功率闭环控制为：

第一有功功率给定值与实际有功功率作差后，经过PI调节得到第一电流值，将设定的第二电流值与所述第一电流值作差，得到的差值作为q轴电流给定值，将q轴电流给定值与风力发电机连接的变流器输出的实际电流的q轴电流反馈值作差，经过PI调节，生成q轴电压指令；

将设定的d轴电流给定值与风力发电机连接的变流器输出的实际电流的d轴电流反馈值作差，经过PI调节，生成d轴电压指令；将所述q轴电压指令和d轴电压指令，进行PWM处理，生成控制风力发电机的调制波。

2.根据权利要求1所述的风力发电机恒功率控制方法，其特征在于，所述设定的第一有功功率给定值的计算式如下：

P_ref＝T_ref·ω_r

式中，P_ref为所述设定的第一有功功率给定值，T_ref为设定的电磁转矩值，ω_r为风力发电机的转速；

所述设定的第二电流值为风力发电机的转矩电流，计算式如下：

i_q＝T_ref/[1.5p_n(ψ_f+(L_d-L_q)i_d)]

式中，i_q为所述设定的第二电流值，是风力发电机的转矩电流，p_n为风力发电机的极对数，Ψ_f为永磁磁链，L_d为d轴电感，L_q为q轴电感，i_d为设定的d轴电流给定值。

3.根据权利要求1所述的风力发电机恒功率控制方法，其特征在于，检测风力发电机连接的变流器输出的实际电压和实际电流，将实际电压和实际电流进行坐标变换，生成d轴电压、q轴电压、d轴电流、q轴电流，将q轴电压乘以q轴电流，得到所述风力发电机连接的变流器输出的实际有功功率；q轴电流为所述风力发电机连接的变流器输出的实际电流的q轴电流反馈值；d轴电流为所述风力发电机连接的变流器输出的实际电流的d轴电流反馈值。

4.根据权利要求1所述的风力发电机恒功率控制方法，其特征在于，当风力发电机的转速小于或等于设定第一转速，且大于或等于设定第二转速时，采用变桨距控制，实现风力发电机的恒功率运行。

5.一种风力发电机恒功率控制装置，其特征在于，包括控制器，该控制器用于执行指令以实现以下步骤：

根据检测的风力发电机侧变流器的输出电压或有功功率，判断风力发电机的转速是否大于设定第一转速；当风力发电机的转速大于设定第一转速时，将设定的第一有功功率给定值与风力发电机连接的变流器输出的实际有功功率作差后，进行有功功率闭环控制，所述有功功率闭环控制为：

第一有功功率给定值与实际有功功率作差后，经过PI调节得到第一电流值，将设定的第二电流值与所述第一电流值作差，得到的差值作为q轴电流给定值，将q轴电流给定值与风力发电机连接的变流器输出的实际电流的q轴电流反馈值作差，经过PI调节，生成q轴电压指令；

将设定的d轴电流给定值与风力发电机连接的变流器输出的实际电流的d轴电流反馈值作差，经过PI调节，生成d轴电压指令；将所述q轴电压指令和d轴电压指令，进行PWM处理，生成控制风力发电机的调制波。