[发明专利]一种自封闭型电磁耦合调速风电机组控制方法

摘要

本发明提出了一种自封闭型电磁耦合调速风电机组控制方法，电网电压跌落期间，先计算有功电流，判断是否在电网电压跌落期间减小变频器转矩指令，再进行无功电流i_q计算，控制电励磁同步发电机发出无功电流i_q。本发明由风轮转速判断风电机组输出有功功率大小，利用该机组在电网电压发生跌落期间能够发出有功功率的特点(因变频器可以正常供电)，在保证对电网电压进行有效支撑的基础上，考虑变桨系统载荷情况，避免变桨系统在电网电压跌落后承受较大载荷，优化变桨系统和传动链载荷，从而延长变桨系统和整个机组的寿命。

主权项

1.一种自封闭型电磁耦合调速风电机组控制方法，采用自封闭型电磁耦合调速装置联接齿轮箱高速轴和电励磁同步发电机转子轴，使功率从齿轮箱侧向电励磁同步发电机侧传递，并网接口为所述电励磁同步发电机；所述自封闭型电磁耦合调速装置由电磁耦合器、变频器以及永磁同步发电机组成，永磁同步发电机用于给变频器供电；所述电磁耦合器有两根转轴，分别与齿轮箱和电励磁同步发电机相联并都转动，变频器控制电磁耦合器两根转轴的相对转速和电磁转矩；其特征在于：电网电压跌落期间，先计算有功电流，判断是否在电网电压跌落期间减小变频器转矩指令，具体如下：当电网电压发生跌落时的风轮转速小于标幺值t时，有功电流i_s的最大限制值即最大允许有功电流值i_smax计算如下：i_max是并网的电励磁同步发电机短时最大允许电流值，i_rated为额定电流；如果i_s≤i_smax，保持电网电压跌落时刻的有功电流i_s不变，变频器转矩指令值T_{cmd_LVRT}计算公式为：T_{cmd_LVRT}＝kT_cmd   (1)如果i_s>i_smax，变频器转矩指令T_{cmd_LVRT}计算公式为：T_{cmd_LVRT}＝T_cmd*(i_smax/i_s)   (2)式中，i_s为电网电压跌落时刻的有功电流，k为电网电压的标幺值，T_cmd为电网电压跌落时刻变频器转矩指令值；当电网电压发生跌落时的风轮转速大于或者等于t时，有功电流i_s的最大限制值即最大允许有功电流值i_smax计算如下：i_max是并网的电励磁同步发电机短时最大允许电流值，i_rated为额定电流；如果i_s/k≤i_smax，保持电网电压跌落之前的变频器转矩指令不变化，T_{cmd_LVRT＝}T_cmd；如果i_s/k>i_smax，变频器转矩指令T_{cmd_LVRT}计算公式为：T_{cmd_LVRT＝}T_cmd*(i_smax/i_s)   (3)i_s为电网电压跌落时刻的有功电流，k为电网电压的标幺值，T_cmd为电网电压跌落时刻变频器转矩指令值；再进行无功电流i_q计算，控制电励磁同步发电机发出无功电流i_q，i_q计算公式如下：式中，i_rated为额定电流，i_qmax为最大允许无功电流值，即当i_qmax＞3i_rated时，无功电流i_q为三倍额定电流；当i_qmax≤3i_rated时，无功电流i_q为最大允许无功电流值i_qmax，最大允许无功电流值i_qmax根据下式计算：i_max是并网的电励磁同步发电机短时最大允许电流值，i_s为电网电压跌落时刻测得的有功电流。