具有无功补偿和谐波治理作用的双馈风力发电机控制方法

具有无功补偿和谐波治理作用的双馈风力发电机控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种具有无功补偿和谐波治理作用的双馈风力发电机控制方法。本发明的核心是基于多旋转坐标系的转子侧变流器控制，获取上位机下发的无功补偿和指定频率谐波指令后，转化为双馈发电机定子电流各频率分量给定值，经外环定子电流控制和内环转子电流控制，获得各频率转子电压给定值，叠加得到转子电压综合指令，送入脉宽调制模块产生转子侧变流器的脉冲控制信号，最终令双馈发电机输出的定子电流包含有所需的无功分量和谐波分量。本方法拓展了双馈风力发电机组的控制功能，可提高双馈风力发电机在电网谐波问题和无功不足情况下对电网的适应能力，保证风机可靠并网的同时改善电网电能质量。
【专利说明】具有无功补偿和谐波治理作用的双馈风カ发电机控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及双馈风カ发电机组控制领域，尤其是ー种利用双馈风カ发电机实现无功补偿及指定频率谐波治理的控制方法。
【背景技术】
[0002]双馈风カ发电机组是当前应用最广泛的风电机型，采用大功率电カ电子变流器对发电机进行励磁控制，实现变速恒频运行和有功无功解耦控制。图1所示为双馈风电机组并网示意图，发电机转子经由2台两电平PWM变流器(转子侧变流器和网侧变流器)背靠背组成的双馈变流器与发电机定子并联接入电网，在并网系统公共连接点电气距离较近处存在非线性负载。
[0003]为实现双馈风カ发电机组并网，转子侧变流器多采用基于定子磁链或定子电压定向的矢量控制策略，一般是电流内环-功率外环的双环PI控制，通过旋转坐标下dq解耦控制实现有功、无功分别调节。然而，若并网点由于非线性负载的原因存在较高含量谐波，上述基于理想电网条件的控制策略不能有效应对谐波带来的扰动，可能导致机组无法实现并网。通过改进双馈风カ发电机谐波控制对主要谐波分量进行补偿是ー种经济有效的解决方法。另ー方面，加强双馈风カ发电机的无功实时调节控制，充分挖掘其无功能力，可满足电网无功需求，并有利于双馈风机的稳定运行。因此，双馈风カ发电机同时提供无功补偿和谐波治理作用的控制方法具有很强的实用性和经济性。
[0004]故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

【发明内容】

[0005]本发明所要解决的技术问题是，改进现有技术，提出一种并网双馈风カ发电机的控制方法，实现无功补偿和指定频率谐波治理作用的结合。在电网存在谐波问题和无功不足的情况下，该方法有利于双馈风机的可可靠运行，并改善电网电能质量。
[0006]为实现上述发明目的，本发明具有无功补偿和谐波治理作用的双馈风カ发电机控制方法可采用如下技术方案:
[0007]—种具有无功补偿和谐波治理作用的双馈风カ发电机控制方法，包括以下步骤:
[0008](I)、获取上位机控制系统下发的无功补偿和指定频率的谐波治理指令，
将无功补偿和谐波治理指令转化为双馈发电机定子电流各频率分量给定值
【权利要求】
1.ー种具有无功补偿和谐波治理作用的双馈风カ发电机控制方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)、获取上位机控制系统下发的无功补偿和指定频率的谐波治理指令，将无功补偿和谐波治理指令转化为双馈发电机定子电流各频率分量给定值
2.如权利要求1所述的具有无功补偿和谐波治理作用的双馈风カ发电机控制方法，其特征在于:实际系统运行需求，令双馈发电机提供不同频率谐波补偿、同时提供无功补偿和谐波补偿的多种组合形式。
3.如权利要求1或2所述的具有无功补偿和谐波治理作用的双馈风カ发电机控制方法，其特征在于:不同频率分量的控制都基于相应频率的旋转坐标系完成，即n次谐波旋转坐标的旋转角速度为n w s，ws为定子基波角速度。
【文档编号】H02J3/38GK103532458SQ201310471010
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】王智, 孙素娟, 洪丹, 邵宜祥 申请人:国电南瑞科技股份有限公司