[发明专利]一种考虑机械载荷约束的大型风电机组虚拟惯量控制方法

权利要求书

1.一种考虑机械载荷约束的大型风电机组虚拟惯量控制方法，其特征在于，包括：

通过虚拟惯量控制环计算当前控制周期的期望发电机转矩T_i^e(n)、以及所述当前控制周期的前一个控制周期的期望发电机转矩T_i^e(n-1)，并计算期望发电机转矩变化量e_T，其中，e_T＝T_i^e(n)-T_i^e(n-1)，T_i为期望发电机转矩，n表示当前控制周期，n-1表示当前控制周期的前一个控制周期；

通过所述当前控制周期的发电机转速ω_g(n)、以及所述当前控制周期的前一个控制周期的发电机转速ω_g(n-1)，计算发电机转速变化量e_ω；

将所述期望发电机转矩变化量e_T与设定值M进行比较，并将所述当前控制周期的所需期望发电机转矩T_i(n)确定为：其中，M＝f(e_ω)，且M大于0；

在确定所述当前控制周期的所需期望发电机转矩T_i(n)之后，还包括：

根据所述当前控制周期的所需期望发电机转矩T_i(n)与所述期望发电机转矩T_i^e(n-1)之差e'_T、以及所述当前控制周期的发电机转速ω_g(n)，计算阻尼控制期望发电机转矩T_B：其中，B为阻尼系数；

将所述当前控制周期的所需期望发电机转矩T_i(n)与所述阻尼控制期望发电机转矩T_B之和作为所述当前控制周期的目标所需期望发电机转矩T_i^t(n)。

2.根据权利要求1所述的考虑机械载荷约束的大型风电机组虚拟惯量控制方法，其特征在于，所述设定值M为其中，a为预设正数，T为控制周期，k为预设系数。

3.根据权利要求1所述的考虑机械载荷约束的大型风电机组虚拟惯量控制方法，其特征在于，在计算阻尼控制期望发电机转矩T_B之后，还包括：

对所述阻尼控制期望发电机转矩T_B进行低通滤波；

其中，低通滤波时所对应的低通滤波器的表达式为：ω₁为低通滤波器频率，ξ₁为低通滤波器阻尼比。

4.根据权利要求1所述的考虑机械载荷约束的大型风电机组虚拟惯量控制方法，其特征在于，在计算阻尼控制期望发电机转矩T_B之后，还包括：

对所述阻尼控制期望发电机转矩T_B进行带通滤波；

其中，带通滤波时所对应的带通滤波器的表达式为：ω₂、ω₃为带通滤波器频率，ξ₂、ξ₃为带通滤波器阻尼比。

5.根据权利要求3或4所述的考虑机械载荷约束的大型风电机组虚拟惯量控制方法，其特征在于，对所述阻尼控制期望发电机转矩T_B进行滤波之后，还包括：

对所述阻尼控制期望发电机转矩T_B进行限幅控制，得到限幅之后的阻尼控制期望发电机转矩T_B'：其中，b为预设幅值。

6.根据权利要求5所述的考虑机械载荷约束的大型风电机组虚拟惯量控制方法，其特征在于，所述预设幅值处于额定发电机转矩的3％-5％范围内。