[发明专利]参与电网调频的风机控制系统

摘要

本发明提供了一种参与电网调频的风机控制系统，包括：虚拟惯量控制单元，输入为电网频率和频率参考值，输出为有功功率指令增量；转矩控制单元，输入为风机输出功率和风机当前转速，输出为风机转矩参考值；有功功率控制单元，输入为所述有功功率指令增量、所述风机转矩参考值、所述风机当前转速和风机初始转速，输出为有功功率参考值；桨距角控制单元，输入为风轮转速偏差和/或风机有功功率偏差，输出为风机桨距角。本发明提供的参与电网调频的风机控制系统，在保证风机稳定运行和不恶化电网频率的前提下，调节风机转速和桨距角，充分利用了风机旋转的动能，进而在虚拟惯量控制整个过程避免风机减出力运行，提高风机对电网频率支撑作用。

主权项

1.一种参与电网调频的风机控制系统，其特征在于，包括：虚拟惯量控制单元，输入为电网频率f_grid和频率参考值f_ref，输出为有功功率指令增量ΔP；转矩控制单元，输入为风机输出功率P_e和风机当前转速ω_gen，输出为风机转矩参考值T_ref；有功功率控制单元，输入为所述有功功率指令增量ΔP、所述风机转矩参考值T_ref、所述风机当前转速ω_gen和风机初始转速ω_gen0，输出为有功功率参考值P_ref；桨距角控制单元，输入为风轮转速偏差和/或风机有功功率偏差，输出为风机桨距角；所述虚拟惯量控制单元、所述转矩控制单元和所述有功功率控制单元用于增发有功功率，所述桨距角控制单元，用于增发有功功率后恢复风机转速。其中，所述虚拟惯量控制单元包括：第一运算模块，用于计算所述电网频率f_grid和所述频率参考值f_ref的差值，得到电网频率偏差f_err；死区模块，用于将所述电网频率偏差f_err与一特定值f_db比较，若所述电网频率偏差f_err小于所述特定值f_db，所述电网频率偏差f_err为0；若所述电网频率偏差f_err大于所述特定值f_db，所述电网频率偏差f_err数值不变；滤波模块，用于将经过所述死区模块后的电网频率偏差f_err平滑处理；增益模块，依据增益系数K_D对经过所述滤波模块后的所述电网频率偏差f_err增益处理；隔直模块，用于对经过所述增益模块后的所述电网频率偏差f_err隔直处理；限幅模块，用于对经过所述隔直模块后的所述电网频率偏差f_err限幅处理，并输出所述有功功率指令增量ΔP。