[发明专利]风力发电机组及其控制系统

权利要求书

1.一种风力发电机组控制系统，其中，风力发电机组包括发电机和变流器；其特征在于，所述风力发电机组控制系统包括：

主控回路(10)，用于根据所述变流器的速度观测器观测获得的所述发电机的转速，确定所述发电机的目标转矩；和

变流器控制回路(20)，包括转矩控制单元(21)、加阻控制单元(22)及第一合并单元(23)；

其中，所述加阻控制单元(22)用于根据所述变流器的速度观测器观测获得的所述发电机的转速或者外部的加速度传感器检测获得的所述发电机的振动信息，确定第一阻尼转矩，所述第一合并单元(23)用于对所述目标转矩和所述第一阻尼转矩进行合并，获得转矩给定，所述转矩控制单元(21)用于根据所述转矩给定，对所述发电机进行控制。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组控制系统，其特征在于，所述加阻控制单元(22)用于根据所述变流器的速度观测器观测获得的所述发电机的转速或者外部的加速度传感器检测获得的所述发电机的振动信息，确定在所述风力发电机组处于不同谐振点时的第二阻尼转矩，所述第一阻尼转矩为所述不同谐振点的第二阻尼转矩合并获得。

3.根据权利要求2所述的风力发电机组控制系统，其特征在于，所述不同谐振点包括第一谐振点和第二谐振点，所述加阻控制单元(22)包括第一控制链路(221)、第二控制链路(222)和第二合并单元(223)，在所述第一谐振点获得的所述转速或者所述振动信息经所述第一控制链路(221)处理后获得所述第一谐振点对应的第二阻尼转矩，在所述第二谐振点获得的所述转速或者所述振动信息经所述第二控制链路(222)处理后获得所述第二谐振点对应的第二阻尼转矩，所述第二合并单元(223)用于将所述第一谐振点对应的第二阻尼转矩和所述第二谐振点对应的第二阻尼转矩进行合并并输出所述第一阻尼转矩。

4.根据权利要求3所述的风力发电机组控制系统，其特征在于，所述第一控制链路(221)包括带通滤波器(2211)、第一超前滞后滤波器(2212)和第一增益控制器(2213)，在所述第一谐振点获得的所述转速或者所述振动信息依次经所述带通滤波器(2211)、第一超前滞后滤波器(2212)和第一增益控制器(2213)后获得所述第一谐振点对应的第二阻尼转矩。

5.根据权利要求4所述的风力发电机组控制系统，其特征在于，所述带通滤波器(2211)为二阶带通滤波器；和/或，

所述第一超前滞后滤波器(2212)为二阶超前滞后滤波器。

6.根据权利要求4所述的风力发电机组控制系统，其特征在于，所述第一谐振点包括多个，所述第一控制链路(221)的数量与所述第一谐振点的数量相等且一一对应。

7.根据权利要求3或4所述的风力发电机组控制系统，其特征在于，所述第二控制链路(222)包括离散时间传递函数(2221)、第二超前滞后滤波器(2222)和第二增益控制器(2223)，在所述第二谐振点获得的所述转速或者所述振动信息依次经所述离散时间传递函数(2221)、所述第二超前滞后滤波器(2222)和所述第二增益控制器(2223)后获得所述第二谐振点对应的第二阻尼转矩。

8.根据权利要求7所述的风力发电机组控制系统，其特征在于，所述第二超前滞后滤波器(2222)为二阶超前滞后滤波器。

9.根据权利要求2所述的风力发电机组控制系统，其特征在于，所述加阻控制单元(22)还包括饱和器(224)，用于将所述第二合并单元(223)输出的第一阻尼转矩大小限制在预设转矩范围内。

10.根据权利要求2所述的风力发电机组控制系统，其特征在于，所述加阻控制单元(22)还包括参数整定单元(225)，用于根据所述风力发电机组的多个运行参数，确定所述第一控制链路(221)和/或所述第二控制链路(222)中的滤波器的相位和/或频率和/或增益控制器的增益大小。