[发明专利]一种永磁直驱风电系统的控制方法及系统

权利要求书

1.一种永磁直驱风电系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法用于控制永磁直驱风电系统的能量输出，所述控制方法包括：

所述永磁直驱风电系统包括风轮、永磁同步电机、机侧变流器、网侧变流器、电网；所述机侧变流器靠近所述永磁同步电机，所述网侧变流器靠近所述电网；

所述网侧变流器采用功率外环，电流内环的控制策略；

根据参考有功功率值和实际馈入电网的有功功率采用虚拟同步发电机算法计算参考电流；

将所述参考电流变换至两相同步旋转坐标系下，获得变换参考电流，d轴直流分量为有功分量，q轴直流分量为无功分量，所述有功分量为有功电流参考值；

根据参考无功功率值和实际馈入电网的无功功率通过无功功率控制获得无功电流参考值；

根据有功电流参考值和无功电流参考值通过电流控制获得电压矢量d、q轴分量；

将所述电压矢量d、q轴分量变换至三相静止坐标系下，获得三相交流电压信号；

根据三相交流电压信号采用正弦脉宽调制获得所述网侧变流器的开关信号；

所述参考有功功率值的计算方法具体包括：

实时测量所处环境的风速、电网运行的电压幅值和电网运行的参考电压幅值，获取实时风速值、电网电压幅值和参考电压幅值；

通过查询最大功率曲线记录表获取所述实时风速值对应的最大功率；

计算所述电网电压幅值与所述参考电压幅值的比值，获得电压比值；

将所述最大功率乘以所述电压比值获得参考有功功率值。

2.根据权利要求1所述的一种永磁直驱风电系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

获取无功功率外环获得的无功电流参考值，获取有功电流参考值；

通过测量所述电网的电流，获得电流测量值；

将所述无功电流参考值、所述有功电流参考值和所述电流测量值形成内环控制，获得电压矢量d、q轴分量；

将所述电压矢量d、q轴分量经坐标变换获得三相静止坐标系下的信号，获得三相交流电压信号；

将所述三相交流电压信号采用正弦脉宽调制获得所述网侧变流器的开关信号。

3.一种永磁直驱风电系统的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

参考电流计算模块，用于根据参考有功功率值获取模块和实际馈入电网的有功功率采用虚拟同步发电机算法计算参考电流；

坐标系变换模块，用于将所述参考电流变换至两相同步旋转坐标系下，获得变换参考电流，d轴直流分量为有功分量，q轴直流分量为无功分量，所述有功分量为有功电流参考值；

无功电流获取模块，用于根据参考无功功率值和实际馈入电网的无功功率通过无功功率控制获得无功电流参考值；

坐标轴分量计算模块，用于根据有功电流参考值和无功电流参考值通过电流控制获得电压矢量d、q轴分量；

三相交流电压信号变换模块，用于将所述电压矢量d、q轴分量变换至三相静止坐标系下，获得三相交流电压信号；

开关信号确定模块，用于根据三相交流电压信号采用正弦脉宽调制获得网侧变流器的开关信号；

所述参考有功功率值获取模块具体包括：

风速实时测量单元，用于实时测量所处环境的风速、电网运行的电压幅值和电网运行的参考电压幅值，获取实时风速值、电网电压幅值和参考电压幅值；

最大功率查询单元，用于通过查询最大功率曲线记录表获取所述实时风速值对应的最大功率；

电压比值计算单元，用于计算所述电网电压幅值与所述参考电压幅值的比值，获得电压比值；

参考有功功率值获取单元，用于将所述最大功率乘以所述电压比值获得参考有功功率值。

4.根据权利要求3所述的一种永磁直驱风电系统的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：

电流测量模块，用于通过测量所述电网的电流，获得电流测量值；

内环控制模块，用于将所述无功电流参考值、所述有功电流参考值和所述电流测量值形成内环控制，获得电压矢量d、q轴分量；

三相交流电压信号获取模块，用于将所述电压矢量d、q轴分量经坐标变换获得下的信号，获得三相交流电压信号；

正弦脉宽调制模块，用于将所述三相交流电压信号采用正弦脉宽调制获得所述网侧变流器的开关信号。