[发明专利]风力发电系统并网控制方法

摘要

风力发电系统并网控制方法,涉及风力发电系统并网控制技术。解决了现有的变速恒频发电机的并网控制装置和方法对电网的冲击力大，稳定性差的问题。本发明中当风力机的风力小于发电机的启动风力时，逆变器通过调节器和变换器利用带电流内环的电压瞬时值反馈双闭环控制方法对电网的电压幅值、相位和频率信号进行跟踪；减小发电机启动时对电网的冲击；当发电机启动后，发电向电网负载供电，当发电机输出电压大于电网的输出电压时，调节器向变换器输出调节信号，调节发电机转子的励磁电流频率使发电机定子电流频率保持恒定不变，使发电机定子的频率与电网频率保持一致，实现风力发电机的变速恒频控制。本发明适用于风力发电系统并网控制使用。

主权项

风力发电系统并网控制方法，该方法基于风力发电系统并网控制装置实现，风力发电系统并网控制装置，它包括风力机(1)、发电机(2)、整流器(5)、直流调压负载(6)、逆变器(7)、滤波器(8)、变换器(9)和调节器(10)；风力机(1)将风能转化为机械能，发电机(2)将风力机(1)获得的机械能转化为电能，发电机(2)的定子通过功率绕组接入电网(3)，发电机(2)的转子通过绕组连接整流器(5)的交流信号输输出端，整流器(5)的直流信号输入输出端连接直流调压负载(6)信号输入输出端，直流调压负载(6)信号输入输出端连接逆变器(7)的直流信号输入输出端，逆变器(7)的交流信号输输入输出端连接滤波器(8)的信号输入输出端，滤波器(8)的信号输入输出端连接变换器(9)的一个信号输入输出端，变换器(9)的另一个信号输入端连接调节器(10)的调节信号输入输出端，变换器(9)的信号输入输出端连接电网(3)的另一个电压信号输入输出端，电网(3)为电网负载(4)供电；其特征在于，风力发电系统并网控制方法的具体过程为：当风力机的风力小于发电机(2)的启动风力时，逆变器(7)通过调节器(10)和变换器(9)利用带电流内环的电压瞬时值反馈双闭环控制方法对电网(3)的电压幅值、相位和频率信号进行跟踪；减小发电机(2)启动时对电网的冲击；当发电机(2)启动后，发电机(2)向电网负载(4)供电，当发电机(2)输出电压大于电网(3)的输出电压时，调节器(10)向变换器(9)输出调节信号，变换器(9)向逆变器(7)输出占空比调节信号，调节逆变器(7)的输出电流，调节发电机(2)转子的励磁电流频率使发电机(2)定子电流频率保持恒定不变，使发电机(2)定子的频率与电网频率保持一致，实现风力发电机的变速恒频控制；当发电机(2)输出电压小于电网(3)的输出电压时，发电机(2)的转子转速低于发电机(2)定子旋转磁场转速，发电机(2)处于亚同步运行状态，变换器(9)改变供电方向，电网(3)向发电机(2)转子供电；发电机(2)转子转速高于发电机(2)定子旋转磁场转速，电机处于超同步运行状态；当励磁电流频率为零时，发电机(2)同步速运行，发电机(2)的转子进行直流励磁，实现对风力发电系统并网的控制。