[发明专利]一种双馈风电机组机侧变流器IGBT器件结温波动抑制方法

摘要

本发明涉及一种双馈风电机组机侧变流器IGBT器件结温波动抑制方法，包括以下步骤利用双馈发电机转速、定子电信号、转子电信号，计算机组转差率和定子有功功率；通过附加控制外环的方式，构建基于功率、转速双控制外环的最大功率跟踪控制策略，以机组转差率和定子有功功率大小为依据，判断机组运行状态并选择不同的控制外环对机组实施功率和转速控制，最终实现对机侧变流器IGBT器件结温波动的抑制。该方法可通过附加控制外环的方式直接应用于当前风电机组普遍采用的最大功率跟踪控制策略中，可有效降低现有双馈风电机组机侧变流器在同步转速点附近结温波动，为提高IGBT器件运行可靠性及使用寿命提供技术支撑。

主权项

一种双馈风电机组机侧变流器IGBT器件结温波动抑制方法，其特征在于：包括以下步骤：1)通过安装在双馈风电机组上的数据采集设备采集机组当前转速、定子电信号、转子电信号，计算当前机组转差率s、定子有功功率Ps；2)判断转差率s所属范围，当s∈[‑0.05,0.05]，进入附加转速控制外环，否则，进入功率控制外环；3)在转速控制外环内，以两个边界点转速构建两段恒转速区和一段转速突变区，通过机组转速测试信号，判断机组处于超同步或次同步运行状态，判断定子有功功率Ps，确定转速控制信号ωm*，对机组转速进行控制；4)在功率控制外环内，利用基于定子磁链定向矢量控制方法，根据最大功率跟踪控制原理计算定子功率控制信号Ps*，控制机组输出功率；在步骤3)中，转速控制外环给定信号的获取方法为：首先判断机组处于超同步或次同步运行状态，然后判断定子有功功率Ps、确定转速控制信号ωm*；当s>0，Ps<PsB且ωm*≠ωC，转速给定ωm*＝ωA，否则ωm*＝ωC；当s<0，Ps>PsB且ωm*≠ωA，转速给定ωm*＝ωC，否则ωm*＝ωA；其中，ωA、ωC分别为s＝‑0.05、s＝0.05时机组转速大小，PsB为同步转速点的机组定子有功功率。