[发明专利]永磁直驱风机的软并网控制装置及控制方法

说明书

本发明提供一种永磁直驱风机的软并网控制装置及控制方法，包括：MPU控制器、整流器、LC滤波器、Boost变换器、逆变桥、LCL滤波器、第一驱动模块、第二驱动模块、辅助负载、第一接触器、第二接触器、第一电压传感器、第二电压传感器、第三电压传感器、第四电压传感器和电流传感器。本发明通过在并网侧引入辅助负载，使永磁直驱风机并网前带载运行，可避免空载并网时稳定性差的缺点，以及，通过支持向量机预测模型控制永磁直驱风机的输出电压，可使其幅值、频率、相位更好的与电网电压保持一致，从而减弱并网时对电网的冲击。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，更为具体地，涉及一种永磁直驱风机的软并网控制装置及控制方法。

背景技术

随着社会经济的不断发展和能源危机的日益加剧，可再生能源的开发利用越来越受到当今世界的重视。风力发电具有清洁、蕴藏丰富的优点，在众多可再生能源中的开发优势十分明显。并网发电模式是大规模风电开采利用的主要形式。在风电机组并网的过渡过程中，容易产生大的冲击电流，对电网造成影响。随着风电机组容量的不断提高，如何实现其软并网成为一个迫切需要解决的问题。

对于永磁直驱风电机组，现有的并网装置一般在风机空载运行条件下，通过PI控制器调节风机的网侧逆变器输出电压，使其与电网电压在幅值、频率、相位上一致后实施并网，其主要缺点在于：空载运行条件下，网侧逆变器的输出电压具有谐波含量高的缺点，直接并网容易引起电流冲击，甚至导致并网失败。

发明内容

针对风机并网过程中容易出现冲击电流的问题，本发明提供一种永磁直驱风机的软并网控制装置及控制方法，包括：MPU控制器、整流器、LC滤波器、Boost变换器、逆变桥、LCL滤波器、第一驱动模块、第二驱动模块、辅助负载、第一接触器、第二接触器、第一电压传感器、第二电压传感器、第三电压传感器、第四电压传感器和电流传感器；其中，

整流器的三相输入端与永磁直驱风机的三相输出端连接，整流器的单相输出正端与LC滤波器的输入正端连接，整流器的单相输出负端与LC滤波器的输入负端连接；

LC滤波器的输出正端与Boost变换器的输入正端连接，LC滤波器的输出负端与Boost变换器的输入负端连接；

Boost变换器的输出正端与逆变桥的输入正端连接，Boost变换器的输出负端与逆变桥的输入负端连接；

逆变桥的输出正端与LCL滤波器的输入正端连接，逆变桥的输出负端与LCL滤波器的输入负端连接；

LCL滤波器的输出正端与第三电压传感器的测量正端连接，LCL滤波器的输出负端与第三电压传感器的测量负端连接；

第一接触器的一端与LCL滤波器的输出正端连接，第一接触器的另一端与辅助负载的一端连接，辅助负载的另一端与单相电网的零线接线端连接；

第二接触器的一端与LCL滤波器的输出正端连接，第二接触器的另一端与单相电网的火线接线端连接；

第一电压传感器的测量正端与LC滤波器的输出正端连接，第一电压传感器的测量负端与LC滤波器的输出负端连接，第一电压传感器的测量信号输出端与MPU控制器连接；

第二电压传感器的测量正端与Boost变换器的输出正端连接，第二电压传感器的测量负端与Boost变换器的输出负端连接，第二电压传感器的测量信号输出端与MPU控制器连接；

第三电压传感器的测量正端与LCL滤波器的输出正端连接，第三电压传感器的测量负端与LCL滤波器的输出负端连接，第三电压传感器的测量信号输出端与MPU控制器连接；

第四电压传感器的测量正端与单相电网的火线接线端连接，第四电压传感器的测量负端与单相电网的零线接线端连接，第四电压传感器的测量信号输出端与MPU控制器连接；