[发明专利]发电机有功功率及风电机组参数计算方法、风电机组模型

权利要求书

1.一种发电机有功功率计算方法，应用于建立风力机组模型，其特征在于，包括：

获取风力机组所处的风速、空气密度和所述风力机组的机组参数，所述机组参数包括风力机的桨叶半径、风力机的最大风能利用系数、风力机最优转矩控制中的最优转矩系数、风力机与发电机的转动惯量和、风力机的最佳叶尖速比；

根据所述风力机组所处的风速、空气密度和所述风力机组的机组参数计算最大功率点追踪控制下的发电机有功功率，发电机有功功率是对稳态分量经过一阶低通滤波处理后得到的，其中，稳态分量为，，表示所述空气密度，R表示所述风力机的桨叶半径，表示所述风力机的最大风能利用系数，表示平均风速，一阶低通滤波的滤波时间常数为，表示所述风力机最优转矩控制中的最优转矩系数，表示所述风力机与发电机的转动惯量和，表示所述风力机的最佳叶尖速比。

2.根据权利要求1所述的发电机有功功率计算方法，其特征在于，

通过以下公式计算所述发电机有功功率：

，

其中，，表示所述空气密度，R表示所述风力机的桨叶半径，表示所述风力机的最大风能利用系数，表示平均风速，v表示所述风速，表示所述风力机最优转矩控制中的最优转矩系数，表示所述风力机与发电机的转动惯量和，表示所述风力机的最佳叶尖速比，s 表示拉普拉斯的算子。

3.一种风电机组参数计算方法，其特征在于，包括：

获取风力机组所处的风速、空气密度和所述风力机组的机组参数，所述机组参数包括风力机的桨叶半径、风力机的最大风能利用系数、风力机最优转矩控制中的最优转矩系数、风力机与发电机的转动惯量和、风力机的最佳叶尖速比；

根据所述风力机组所处的风速、空气密度和所述风力机组的机组参数计算所述发电机在最大功率点追踪控制下的发电机有功功率；

获取最大功率点追踪控制下的发电机转速；

根据所述发电机转速和所述发电机有功功率计算机侧变换器有功功率参考值；

根据机侧容量和所述机侧变换器有功功率参考值计算背靠背变流器无功功率参考值。

4.根据权利要求3所述的风电机组参数计算方法，其特征在于，

通过以下公式计算所述发电机有功功率：

，

其中，，表示所述空气密度，R表示所述风力机的桨叶半径，表示所述风力机的最大风能利用系数，表示平均风速，v表示所述风速，表示所述风力机最优转矩控制中的最优转矩系数，表示所述风力机与发电机的转动惯量和，表示所述风力机的最佳叶尖速比，s 表示拉普拉斯的算子。

5.根据权利要求3所述的风电机组参数计算方法，其特征在于，

所述获取最大功率点追踪控制下的发电机转速的步骤，包括：

获取所述风力机转速；

根据所述风力机组所处的风速、所述风力机转速、所述风力机与发电机的转动惯量和、以及所述风力机最优转矩控制中的最优转矩系数计算最大功率点追踪控制下的发电机转速。

6.根据权利要求5所述的风电机组参数计算方法，其特征在于，

通过以下公式计算所述发电机转速：

，

其中，表示所述风力机转速，表示平均风速，v表示所述风速，表示所述风力机最优转矩控制中的最优转矩系数，表示所述风力机与发电机的转动惯量和，s 表示拉普拉斯的算子。

7.根据权利要求3所述的风电机组参数计算方法，其特征在于，

所述机侧变换器有功功率参考值为：，其中，S表示转差率，，表示所述发电机的同步转速，表示所述发电机转速。