[发明专利]可变速风轮机发电机

权利要求书

1.一种可变速风轮机系统，该系统包括：

线绕转子感应发电机；

转矩控制器，其和发电机相连用于使用磁场定向控制方法控制发电机转矩；以及

俯仰控制器，其和发电机相连用于根据发电机转子速度进行俯仰调节，并且独立于转矩控制器而操作。

2.如权利要求1所述的系统，其中俯仰控制器包括比例、积分微分(PID)俯仰控制器。

3.如权利要求1所述的系统，其中俯仰控制器包括比例、积分(PI)俯仰控制器。

4.如权利要求1所述的系统，其中俯仰控制器包括比例、微分(PD)俯仰控制器。

5.如权利要求1所述的系统，其中俯仰控制器包括滞后-超前控制器。

6.如权利要求1所述的系统，其中俯仰控制器包括超前-滞后控制器。

7.如权利要求1所述的系统，其中俯仰控制器包括具有微分项的开环控制器。

8.如权利要求1所述的系统，其中线绕转子感应发电机包括无滑环感应发电机。

9.如权利要求1所述的系统，其中转矩控制器包括阻尼滤波器，用于根据检测到的风轮机和发电机之间的谐振运动减少指令转矩。

10.一种可变速系统，该系统包括：

用于发电的线绕转子感应发电机装置；

转矩控制装置，用于使用磁场定向控制方法控制发电机转矩；以及

俯仰控制装置，用于根据发电机转子速度进行俯仰调节，并且独立于转矩控制器而操作。

11.如权利要求10所述的系统，其中俯仰控制装置包括比例、积分微分(PID)俯仰控制器。

12.一种可变速风轮机系统，该系统包括：

线绕转子感应发电机；

转矩控制器，其和发电机相连用于使用磁场定向控制方法控制发电机转矩；以及

比例、积分微分(PID)俯仰控制器，其和发电机相连用于根据发电机转子速度进行俯仰调节。

13.如权利要求12所述的系统，其中线绕转子感应发电机包括无滑环感应发电机。

14.如权利要求12所述的系统，其中功率控制器根据发电机速度控制发电机的功率和转矩。

15.如权利要求12所述的系统，其中功率控制器由功率查阅表(LUT)控制发电机的功率，所述功率查阅表是使用磁场定向控制(FOC)的发电机速度的函数。

16.如权利要求12所述的系统，其中功率控制器包括一个功率和相应的发电机转子速度的查阅表(LUT)，并且其中的功率控制器使用测量的发电机转子速度内插LUT，从而确定目标输出功率，由此，转矩控制器使用测量的发电机转子速度确定所需的发电机转矩。

17.如权利要求16所述的系统，其中功率控制器使发电机跟随在LUT中被编码的预定的功率-速度曲线。

18.如权利要求12所述的系统，其中功率控制器包括：对一个预定的功率速度曲线进行编码的LUT，其中LUT响应测量的发电机转子速度输出一个目标输出功率；

比较器，用于根据实际输出功率和目标输出功率的比较产生一个功率误差表示；

比例积分(PI)控制器，其和所述功率误差表示相连，用于响应计算的功率误差表示产生一个调节的实际输出功率；以及

除法器，用于响应测量的发电机转子速度和调节的实际输出功率产生一个指令转矩。

19.如权利要求18所述的系统，还包括正馈阻尼项滤波器，其被连接用于响应测量的发电机转子速度改变指令转矩。

20.如权利要求12所述的系统，其中所述功率控制器通过发出一个所需的转子电流矢量指令控制发电机转矩，所述转子电流矢量和一个被识别的磁通矢量相互作用，从而产生所需的发电机转矩。

21.如权利要求12所述的系统，其中功率控制器至少从接入到额定风速的范围内控制转矩。

22.如权利要求12所述的系统，其中功率控制器从接入到额定风速的范围内控制转矩。