[发明专利]一种风力发电机并网中无功功率调度精度控制方法

权利要求书

1.一种风力发电机并网中无功功率调度精度控制方法，其特征在于，所述控制方法采取的工艺措施是：主控系统向变流器下发无功功率指令值、并检测风机并网出口处的无功功率值，主控系统将检测到的风机并网出口处的无功功率值实时反馈给变流器，变流器将主控系统反馈的并网出口处的无功功率值与接收到的无功功率指令值进行作差，以此获得辅助变压器低压侧负荷的无功功率补偿值，按照获得的无功功率补偿值，在变流器和主控系统的一个通信周期内，动态修正当前变流器注入无功功率的输入指令值，使主控系统所检测到的并网出口处的无功功率值和主控系统所注入给变流器的无功功率指令值保持一致，实现风力发电机在并网中的无功功率调度的精确控制。

2.根据权利要求1所述风力发电机并网中无功功率调度精度控制方法，其特征在于，所述主控系统将检测到的风机并网出口处的无功功率值实时反馈给变流器，是以在CANopen通信协议中增加主控系统将检测到的无功功率值传送给变流器的方式而实现，所述主控系统将检测到的风机并网出口处的无功功率值实时反馈给变流器作为变流器注入无功功率的信号反馈点。

3.根据权利要求1所述风力发电机并网中无功功率调度精度控制方法，其特征在于，所述变流器将主控系统反馈的并网出口处的无功功率值与接收到的无功功率指令值按下式进行作差：

∆Q_偏差1=Q_主控检测-Q^*_主控设定；

其中，∆Q_偏差1为无功功率偏差值；

Q_主控检测为主控系统的电量检测模块输出的检测到的无功功率值；

Q^*_主控设定为主控系统下发给变流器的无功功率指令值。

4.根据权利要求1所述风力发电机并网中无功功率调度精度控制方法，其特征在于，所述无功功率补偿值的获得是将变流器作差所得的偏差值依次引入PID调节器和动态速率限制器进行调节处理而实现。

5.根据权利要求4所述风力发电机并网中无功功率调度精度控制方法，其特征在于，所述PID调节器的差分方程计算式如下：

Y(k)= Y(k-1)+ ki*Ts*E(k-1)+kp*E(k)；

式中，Y[k]为当前值输出；

Y[k-1]为上次输出值；

E[k]为当前值输入；

E[k-1]为上次输入值；

ki为比例系数，可调；

Ts为变流器采样周期，可调；

kp为积分系数，可调。

6.根据权利要求4所述风力发电机并网中无功功率调度精度控制方法，其特征在于，所述动态速率限制器的差分方程计算式如下：

Y[k]=Y[k-1]+(E[k]-E[k-1])；

或者Y[k]=Y[k-1]+∆Q偏差max*Ts；

或者Y[k]=Y[k-1]+∆Q偏差min*Ts；

式中，Y[k]为当前值输出；

Y[k-1]为上次输出值；

E[k]为当前值输入；

E[k-1]为上次输入值；

∆Q偏差max为无功功率偏差值在单位时间内上升速率的上限值，可调；

∆Q偏差min为无功功率偏差值在单位时间内上升速率的下限值，可调；

Ts为变流器采样周期，可调。

7.根据权利要求1所述风力发电机并网中无功功率调度精度控制方法，其特征在于，所述在变流器和主控系统的一个通信周期内，动态修正当前变流器注入无功功率的输入指令值，是按下式进行修正：

Q^*_{变流器修正}=Q^*_主控设定+∆Q_偏差2；

式中，Q^*_{变流器修正}为当前变流器接收到的主控系统注入无功功率的输入指令值；

Q^*_主控设定为主控系统下发给变流器的无功功率指令值；

∆Q_偏差2为无功功率补偿值。