[发明专利]风电机组改进型直接功率控制方法、装置及设备

说明书

本发明涉及功率控制技术领域，其实施方式提供了一种风电机组改进型直接功率控制方法、装置及设备。其中一种风电机组改进型直接功率控制方法，包括：根据检测到的电压和电流信号计算出瞬时的有功功率和无功功率，分别与预设阈值比较之后获得功率误差输入到滞环控制器中；根据滞环控制器输出的有功功率等级和无功功率等级、以及电压矢量信号所处的子扇区得到对应的开关信号；根据所述开关信号对网侧变流器的主电路开关器件实施控制。本发明提供的实施方式能够优化变流器输出电流的电能质量，具有响应速度快，波形质量好的特点。

技术领域

本发明涉及功率控制技术领域，具体地涉及一种风电机组改进型直接功率控制方法、一种风电机组改进型直接功率控制装置、一种风电机组改进型直接功率控制设备以及一种计算机可读存储介质。

背景技术

传统风力发电机组在投入使用后，会经历切入转速，最优转矩-转速跟踪，额定转速运行，额定功率运行等不同的阶段，在各个阶段中控制系统会给出不同的转矩指令要求，具体到风力发电机组的变流器，做为风力发电机组与公共电网的窗口，变流器接收到了转矩的指令之后会通过对发电机的控制，输出满足并网导则的有功功率，无功功率。变流器目前的主流技术分为双馈与直驱两种。其中双馈变流器技术上主流的为背靠背双电平PWM变流器，由两个电压型三相PWM变流器通过直流母线连接而成。根据其位置又称之为机侧变流器和网侧变流器。双馈变流器的控制方法又分为矢量控制策略和直接功率控制策略(DPC)。矢量控制策略具有良好的动，静态控制性能。然而发生电网故障时，控制特性会发生变化，实现困难，动态性能变差。而直接功率控制方法能够克服这些缺点，但是现有技术中的直接功率控制方法的控制不够精细，而且响应速度较慢。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种风电机组改进型直接功率控制方法、装置及设备，用于风电机组的控制，以部分解决背景技术中的若干问题。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种风电机组改进型直接功率控制方法，一种风电机组改进型直接功率控制方法，该方法包括：根据检测到的电压和电流信号计算出瞬时的有功功率和无功功率，分别与预设阈值比较之后获得功率误差输入到滞环控制器中；根据滞环控制器输出的有功功率等级和无功功率等级、以及电压矢量信号所处的子扇区得到对应的开关信号；根据所述开关信号对网侧变流器的主电路开关器件实施控制。

优选的，所述方法还包括：设置两个扇区的中间的±1°范围内取零空间矢量。

优选的，所述电压矢量信号所处的子扇区为将平面划分成的16个子扇区之一。

优选的，所述电压矢量信号所处的子扇区通过以下步骤确定：根据θ＝arctan(μ_β/μ_а)计算所述电压矢量信号的幅角，其中，θ为幅角，μ_β为为Clark变换后α-β坐标平面上电压的β分量，u_а为Clark变换后α-β坐标平面上电压的α分量；根据所述幅角确定所述电压矢量信号所处的子扇区。

优选的，所述有功功率等级包括：等级1或等级0，所述无功功率等级为等级1、等级0或等级-1。

优选的，所述有功功率等级和所述无功功率等级根据以下关系进行定义：

其中，Sp为有功功率等级，Sq为无功功率等级，p_ref为有功功率阈值，Q_ref为无功功率阈值，H_p为功率滞环宽度。

优选的，根据滞环控制器输出的有功功率等级和无功功率等级、以及电压矢量信号所处的子扇区得到对应的开关信号，包括：根据查表法在开关表中得到对应的开关信号；所述开关表包括：有功功率等级和无功功率等级的可能组合下的16个子扇区以及相邻子扇区中间的±1°范围所对应的开关信号