[发明专利]基于直流输电的低速齿轮箱双馈型风电机组优化设计方法

摘要

本发明涉及一种基于直流输电的低速齿轮箱双馈型风电机组优化设计方法，属于风电领域。该方法采用一种双馈型风力发电系统拓扑结构对包括齿轮箱、双馈发电机(DFIG)和直流变流器的双馈型风电机组进行优化设计及控制；首先采用定子磁通矢量定向控制策略，求优化前后所述DFIG的定转子电流、总电流及直流变流器总电流之比；其次求优化后双馈型风电机组总成本Cs2；最后求风电机组优化设计参数：根据Cs2公式，绘制Cs2‑λ曲线，λ为优化前后齿轮箱增速比之比，求得Cs2的最小值和λ的最优值，由此获得优化后齿轮箱增速比和DFIG的定转子电流、同步转速、定子额定频率。本发明使齿轮箱增速比降低，可降低故障率和成本，提升系统运行可靠性。

主权项

基于直流输电的低速齿轮箱双馈型风电机组优化设计方法，采用一种基于直流输电的双馈型风力发电系统拓扑结构对双馈型风电机组进行优化设计及控制，所述双馈型风力发电系统包括风力机、齿轮箱、双馈型风力发电机、直流变流器、直流母线，所述直流变流器包括定子侧变流器和转子侧变流器，所述双馈型风电机组包括所述齿轮箱、所述双馈型风力发电机和所述直流变流器，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，假设优化前后所述风力机的功率不变，所述双馈型风力发电机的极对数及其定子的感抗、转子的感抗和定转子之间的互感保持不变，定子磁通保持不变；采用定子磁通矢量定向控制策略，求取优化前后所述双馈型风力发电机的定子电流、转子电流、总电流和所述直流变流器的总电流之比；步骤2，建立优化后所述双馈型风电机组的总成本的计算模型；步骤3，根据步骤2中所述计算模型求所述双馈型风电机组的优化设计参数。