[发明专利]一种风力永磁发电机的输出功率确定方法及风机变流器

说明书

本发明提供一种风力永磁发电机的输出功率确定方法及风机变流器，其方法中，定子电流信号为根据风力永磁发电机的定子电流采样值来确定的，但其定子电压信号并不直接采用风力永磁发电机的定子电压采样值来确定，而是根据风机变流器的输出电压控制矢量来间接确定；由于风机变流器的控制量的高频含量远小于定子电压采样值，因此不需要设置很低的采样滤波截止频率；而且风机变流器的控制量不受风力永磁发电机的转速变化的影响，因此也不需要动态补偿幅值衰减和相位延时；进而可以提高定子电压信号的精准度，在风力永磁发电机工作转速范围内获得较高的功率计算精度。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种风力永磁发电机的输出功率确定方法及风机变流器。

背景技术

风力永磁发电机输出有功功率的精确确定，可以用来修正风机变流器控制转矩的精度，提高风力永磁发电机控制的稳定性，提高发电量。

现有技术一般直接用采样获得的风力永磁发电机的定子电压和定子电流，来确定风力永磁发电机的输出功率。但是风力永磁发电机经过风机变流器输出功率后，对其定子电压进行直接采样后得到的是高频方波电压，需要经过硬件低通滤波后，才能获得基波电压信号。

然而由于该高频方波电压的高频电压含量比较高，要获得基波电压信号，需要将滤波截止频率设置很低；这样就会带来电压检测有延时，同时基波电压幅值有衰减。而风力永磁发电机工作转速是变化的，因此需要动态补偿电压的相位延时和幅值衰减。硬件滤波的差异和动态补偿系数的精准都影响定子电压的计算。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种风力永磁发电机的输出功率确定方法及风机变流器，以通过提高定子电压的精准度来提高输出功率的精准度。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明第一方面提供了一种风力永磁发电机的输出功率确定方法，所述风力永磁发电机与风机变流器相连；所述输出功率确定方法包括：

根据所述风力永磁发电机的电子电流采样值，确定所述风力永磁发电机的定子电流信号；

根据所述风机变流器的输出电压控制矢量，确定所述风力永磁发电机的定子电压信号；

根据所述定子电压信号和所述定子电流信号，确定所述风力永磁发电机的输出功率。

可选的，根据所述风机变流器的输出电压控制矢量，确定所述风力永磁发电机的定子电压信号，包括：

根据所述风机变流器的输出电压的调制信号和所述风机变流器的直流母线电压实时值，确定所述输出电压控制矢量；

根据所述输出电压控制矢量，确定所述定子电压信号。

可选的，根据所述风机变流器的输出电压的调制信号和所述风机变流器的直流母线电压实时值，确定所述输出电压控制矢量，包括：

计算所述调制信号与所述直流母线电压实时值的乘积，得到所述输出电压控制矢量。

可选的，根据所述输出电压控制矢量，确定所述定子电压信号，包括：

根据所述风力永磁发电机的电流角度，对所述输出电压控制矢量进行park变换，得到所述定子电压信号。

可选的，根据所述风力永磁发电机的电子电流采样值，确定所述风力永磁发电机的定子电流信号，包括：

对所述电子电流采样值进行clark变换，得到静止轴电流信号；

根据所述风力永磁发电机的电流角度，对所述静止轴电流信号进行park变换，得到所述定子电流信号。

可选的，所述电流角度为：所述风机变流器内控制器进行电机位置角度估算得到的角度，或者，所述控制器对编码器角度进行解耦后得到的角度。