專利名稱：：并網(wǎng)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行控制方法，適合于各種容量機(jī)型的風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行，屬于新能源和自動(dòng)控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源的消費(fèi)逐年增加，常規(guī)能源資源面臨日益枯竭的窘境，迫切需要一些清潔、無(wú)污染、可在生的新能源。風(fēng)能是一種清潔的永續(xù)能源，風(fēng)能開(kāi)發(fā)具有巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)保價(jià)值和發(fā)展前景，近20年來(lái)風(fēng)電技術(shù)有了巨大的進(jìn)步，風(fēng)電開(kāi)發(fā)在各種能源開(kāi)發(fā)中增速最快。中國(guó)具有豐富的風(fēng)力資源，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有良好的資源基礎(chǔ)，已經(jīng)在節(jié)約能源、緩解中國(guó)電力供應(yīng)緊張的形勢(shì)、降低長(zhǎng)期發(fā)電成本、減少能源利用造成的大氣污染和溫室氣體減排等方面做出貢獻(xiàn)。盡管風(fēng)能使一種取之不盡、用之不竭的可再生能源，但由于風(fēng)能能量密度小、穩(wěn)定性差、不能存儲(chǔ)、效率較低，使得風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在技術(shù)上和管理上都出現(xiàn)了一些特殊問(wèn)題。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的電能，若不加以控制而直接接入電網(wǎng)，是對(duì)電網(wǎng)的一種污染，絕大多數(shù)情況下只對(duì)電網(wǎng)的諧波有貢獻(xiàn)，而且會(huì)影響局部電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。因此，控制技術(shù)是風(fēng)電機(jī)組最核心技術(shù)之一，是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)安全高效運(yùn)行的關(guān)鍵。雖然我國(guó)的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但是與風(fēng)電發(fā)達(dá)國(guó)家相比，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造技術(shù)和風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)方面存在較大差距。在風(fēng)機(jī)的大型化、主動(dòng)失速控制、變槳距控制、變速恒頻等先進(jìn)風(fēng)電技術(shù)方面還有待于進(jìn)一步研究和應(yīng)用，變槳距機(jī)組和變速恒頻控制器的設(shè)計(jì)生產(chǎn)技術(shù)尚在技術(shù)開(kāi)發(fā)階段。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供一種并網(wǎng)型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制方法，將控制方案分為主動(dòng)偏航控制、并網(wǎng)控制、最大能量追蹤控制、恒功率控制，用于解決風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在偏航對(duì)風(fēng)與電纜解纜、風(fēng)電并網(wǎng)、低風(fēng)速下輸出最大功率、高風(fēng)速下穩(wěn)定安全運(yùn)行等方面存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)大型并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的有效安全控制。技術(shù)方案本發(fā)明的并網(wǎng)型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制方法包括主動(dòng)偏航控制策略、并網(wǎng)控制策略、低風(fēng)速下最大能量追蹤控制策略、高風(fēng)速下恒功率控制策略:所述主動(dòng)偏航控制策略包括以下步驟Al.風(fēng)速傳感器測(cè)得10min內(nèi)平均風(fēng)速大于3m/s,風(fēng)輪開(kāi)始對(duì)風(fēng)；A2.判斷風(fēng)輪是否完成對(duì)風(fēng)，即判斷M〉lr。l是否成立，其中K是風(fēng)向標(biāo)傳感器獲得的偏航誤差信號(hào)，K。為偏航設(shè)定值；當(dāng)判別為否，則風(fēng)力機(jī)完成對(duì)風(fēng)，偏航電動(dòng)機(jī)停止，偏航剎車投入；當(dāng)判別為是，則延遲10S，釋放偏航剎車，1S后起動(dòng)偏航電動(dòng)機(jī)；A3.判斷風(fēng)輪偏航方向，即判斷F〈0是否成立當(dāng)判別為否，則偏航電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)艙按順指針?lè)较蚱秸{(diào)向；當(dāng)判別為是，則偏航電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)艙按逆指針?lè)较蚱秸{(diào)向；A4.電纜纏繞傳感器檢測(cè)電纜纏繞圈數(shù)A41.判斷電纜纏繞圈數(shù)是否在順時(shí)針1.8圈到逆時(shí)針1.8圈之間當(dāng)判斷為是，則返回步驟A2繼續(xù)判斷是否需要對(duì)風(fēng)；當(dāng)判斷為否，則轉(zhuǎn)入步驟A42;A42.判斷電纜纏繞至順時(shí)針或逆時(shí)針1.8圈一3.8圈之間當(dāng)判斷為是，則判斷機(jī)組是否處于發(fā)屯狀態(tài)當(dāng)判斷為是，則不執(zhí)行解纏繞，返回步驟A2繼續(xù)判斷是否需要對(duì)風(fēng)；當(dāng)判斷為否，則執(zhí)行解纏繞，完成后返回步驟A1;當(dāng)判斷為否，則轉(zhuǎn)入步驟A43;A43.判斷電纜纏繞順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蚶p繞是否達(dá)到3.8圈當(dāng)判斷為是，則機(jī)組由運(yùn)行狀態(tài)切換到暫停狀態(tài)，機(jī)組自動(dòng)解除電纜纏繞，完成后返回步驟A1;當(dāng)判斷為否，則返回步驟A2繼續(xù)判斷是否需要對(duì)風(fēng)；所述并網(wǎng)控制策略包括以下步驟Bl.判別發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速是否達(dá)到并網(wǎng)轉(zhuǎn)速，即判別化2叫是否成立，其中，^為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，叫為最低同步轉(zhuǎn)速；當(dāng)判別為否，則風(fēng)力發(fā)電機(jī)繼續(xù)空轉(zhuǎn)運(yùn)行升速；當(dāng)判別為是，則自動(dòng)轉(zhuǎn)入步驟B2，執(zhí)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)空載并網(wǎng)控制策略；B2.檢測(cè)三相電網(wǎng)電壓&，"6,Me，通過(guò)式1式進(jìn)行三相/二相旋轉(zhuǎn)變換<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>式l得到二相同步速旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系d-q下電壓矢量&，6=/,q為同步角速度，f為時(shí)間，采用定子磁場(chǎng)定向，將d軸定在雙饋發(fā)電機(jī)定子磁鏈方向，磁場(chǎng)定向后的坐標(biāo)系為m-t坐標(biāo)系，相應(yīng)的下標(biāo)d改為m,q改為t，通過(guò)式2得到電網(wǎng)電壓空間矢量的幅值^和相角《<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>式2進(jìn)而根據(jù)式3得到定子參考磁鏈"和相角《+90°<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>式3B3.根據(jù)定子參考磁鏈^'，由(4)式計(jì)算得到轉(zhuǎn)子m軸電流參考分量/二<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>式4i^為發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子的互感系數(shù)，實(shí)際并網(wǎng)過(guò)程中磁場(chǎng)定向的誤差存在，使得轉(zhuǎn)子t軸電流參考分量。不為零，轉(zhuǎn)子電流與電壓之間關(guān)系滿足式5:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>式5"m2、",2分別為轉(zhuǎn)子實(shí)際電壓分量，/2、/,2為轉(zhuǎn)子實(shí)際電流分量，《2=(A+APK2、",'2=(及2+^2/^2是分別與、2、/,2具有一階微分關(guān)系的電壓分量，A、2--G>,i^2、A",^fi^Z^2為電壓補(bǔ)償分量，及2為轉(zhuǎn)子繞組電阻，A為轉(zhuǎn)子等效自感，化為轉(zhuǎn)差角速度，/7為微分算子，通過(guò)關(guān)系式5實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子電流閉環(huán)控制，即對(duì)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁控制，轉(zhuǎn)子m、t軸電流參考分量/"、4與實(shí)際電流分量L、f。的偏差經(jīng)控制器調(diào)節(jié)后加上補(bǔ)償分量，得到轉(zhuǎn)子m、t軸電壓參考分量""、《，再經(jīng)過(guò)式6坐標(biāo)變換<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>式6得到轉(zhuǎn)子電壓在《2-爲(wèi)坐標(biāo)上的分量""、"h，其中"2-爲(wèi)坐標(biāo)以^角速度相對(duì)于定子繞組逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，根據(jù)""、"；進(jìn)行電壓空間矢量脈寬調(diào)制，產(chǎn)生發(fā)電機(jī)側(cè)變換器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)雙饋發(fā)電機(jī)的空載并網(wǎng)控制當(dāng)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)閉環(huán)控制，轉(zhuǎn)子被施以頻率可變的交流勵(lì)磁；當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到同步速時(shí)，《，=0，對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行直流勵(lì)磁；B4.通過(guò)B3轉(zhuǎn)子電流的控制，使得發(fā)電機(jī)定子電壓頻率不受轉(zhuǎn)速變化而影響，而與電網(wǎng)電壓頻率一致，獲得額定的定子磁鏈和滿足并網(wǎng)條件的定子電壓，穩(wěn)定后起動(dòng)合閘并網(wǎng)開(kāi)關(guān)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行；所述低風(fēng)速下最大能量追蹤控制策略包括以下步驟Cl.當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速小于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用給定的功率-轉(zhuǎn)速曲線控制，該曲線由關(guān)系式7描述^,^戸c戸欲(I^)3及2式7/為空氣密度，及為風(fēng)輪半徑，W為風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，尸，為最佳運(yùn)行功率，由最大功率系數(shù)cpmax和最佳葉尖速比;i。p,決定,其給定參考值由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋算出，并隨轉(zhuǎn)速變化，控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使輸出功率跟蹤/^曲線；C2.采用間接速度控制策略，轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的平方關(guān)系式8:C=式8r/為轉(zhuǎn)矩期望值，《一是具有最佳功率系數(shù)的比例系數(shù)，而根據(jù)B3中定子磁場(chǎng)定向方法，發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩為K=—"/mU,2式9"p為極對(duì)數(shù)，按關(guān)系式9調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子t軸電流分量/,2就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩t;的控制，使其跟蹤7;'，來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制；C3.當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用恒轉(zhuǎn)速控制方式，同樣通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子t軸電流分量^，控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩;恒定，在風(fēng)速繼續(xù)增大的情況下，保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在額定轉(zhuǎn)速不變；所述高風(fēng)速下恒功率控制策略包括以下步驟采用變槳距控制方法，通過(guò)轉(zhuǎn)速計(jì)測(cè)出風(fēng)力機(jī)速度被反饋與參照速度相比得出轉(zhuǎn)速偏差，作為變槳距控制器的輸入量，控制器根據(jù)偏差發(fā)出槳葉節(jié)距改變量命令，參考節(jié)距角加上該變化量作為新的節(jié)距角要求輸入槳距角調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器根據(jù)新的節(jié)距角要求調(diào)節(jié)風(fēng)力機(jī)槳葉節(jié)距，使得在高風(fēng)速下功率系數(shù)值迅速降低，限制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高，保持發(fā)電機(jī)輸出功率不變；按照機(jī)組運(yùn)行要求各控制策略協(xié)調(diào)運(yùn)行。所述主動(dòng)偏航控制策略中，風(fēng)輪對(duì)風(fēng)由安裝在風(fēng)向標(biāo)里的兩個(gè)光敏風(fēng)向傳感器和風(fēng)速儀測(cè)量風(fēng)信號(hào)傳遞給驅(qū)動(dòng)電機(jī)，完成對(duì)風(fēng)，風(fēng)向標(biāo)和風(fēng)速儀安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的玻璃鋼機(jī)艙罩上的固定支架上，隨風(fēng)力發(fā)電機(jī)組同步旋轉(zhuǎn)。主動(dòng)偏航控制策略中，對(duì)于并網(wǎng)型兆瓦級(jí)以上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，偏航轉(zhuǎn)速應(yīng)限制在O.085r/min以內(nèi)。低風(fēng)速下最大能量追蹤控制策略中，槳葉節(jié)距角保持起動(dòng)時(shí)角度不變。高風(fēng)速下恒功率控制策略中，變槳距速率限制在-10°/s10°/s之間。高風(fēng)速下恒功率控制策略中，槳葉節(jié)距角限制在3°60°范圍內(nèi)。有益效果本發(fā)明的并網(wǎng)型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行控制方法有以下有益效果1.主動(dòng)偏航控制策略使得機(jī)組能夠穩(wěn)定準(zhǔn)確的對(duì)風(fēng)，使風(fēng)輪及時(shí)跟蹤風(fēng)向變化，捕捉最大風(fēng)能，同時(shí)檢測(cè)機(jī)艙內(nèi)引出的電纜纏繞情況，及時(shí)安全的進(jìn)行解纜；2.并網(wǎng)控制策略基于定子磁鏈觀測(cè)的轉(zhuǎn)子電流勵(lì)磁控制，使得定子電壓不受轉(zhuǎn)速影響，實(shí)現(xiàn)變速恒頻，與電網(wǎng)電壓在幅值、頻率、相位上保持一致，發(fā)電機(jī)能夠安全順利的并入電網(wǎng)，降低甚至消除并網(wǎng)沖擊電流；3.低風(fēng)速下最大能量追蹤控制策略采用通過(guò)控制轉(zhuǎn)矩來(lái)控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的間接轉(zhuǎn)速控制策略，避免了直接測(cè)量風(fēng)速的不準(zhǔn)確性，同時(shí)使得風(fēng)電機(jī)組能夠根據(jù)風(fēng)速變化，及時(shí)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，在運(yùn)行中保持最佳葉尖速比，獲得最大能量4.高風(fēng)速下的恒功率控制策略通過(guò)改變槳葉節(jié)距角，調(diào)節(jié)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，儲(chǔ)存或釋放部分能量，提高了傳動(dòng)系統(tǒng)的柔性及輸出的穩(wěn)定性，同時(shí)限定變槳距的速率，保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。圖1并網(wǎng)型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制流程圖，圖2主動(dòng)偏航控制流程圖，圖3空載并網(wǎng)過(guò)程轉(zhuǎn)子電流控制框圖，圖4低風(fēng)速下間接轉(zhuǎn)速控制框圖，圖5最佳功率與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速關(guān)系圖，圖6高風(fēng)速下變槳距控制控制系統(tǒng)框圖；圖7變槳速率限制調(diào)節(jié)器控制框圖。具體實(shí)施方式本發(fā)明的并網(wǎng)型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制方法，其控制流程如圖l所示，主要通過(guò)以下幾個(gè)主要控制策略實(shí)現(xiàn)的首先，機(jī)組起動(dòng)之前，要完成風(fēng)輪對(duì)風(fēng)，使風(fēng)輪的軸向?qū)?zhǔn)風(fēng)向，一遍捕捉最大風(fēng)能，風(fēng)輪對(duì)風(fēng)，由偏航控制系統(tǒng)完成，采用主動(dòng)偏航控制策略-Al.風(fēng)速傳感器測(cè)得10min內(nèi)平均風(fēng)速大于3m/s，風(fēng)輪開(kāi)始對(duì)風(fēng)；A2.判斷風(fēng)輪是否完成對(duì)風(fēng)，即判斷閃>|^|是否成立，其中K是風(fēng)向標(biāo)傳感器獲得的偏航誤差信號(hào)，^為偏航設(shè)定值；當(dāng)判別為否，則風(fēng)力機(jī)完成對(duì)風(fēng)，偏航電動(dòng)機(jī)停止，偏航剎車投入；當(dāng)判別為是，則延遲10s，釋放偏航剎車，ls后起動(dòng)偏航電動(dòng)機(jī)；A3.判斷風(fēng)輪偏航方向，即判斷F〈0是否成立當(dāng)判別為否，則偏航電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)艙按順指針?lè)较蚱秸{(diào)向；當(dāng)判別為是，則偏航電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)艙按逆指針?lè)较蚱秸{(diào)向；機(jī)艙偏航轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，引出來(lái)的電纜會(huì)發(fā)生纏繞，為保證電纜不至于過(guò)度扭絞而斷裂失效，要不斷檢測(cè)電纜纏繞圈數(shù)，超過(guò)設(shè)定條件，要進(jìn)行解纜動(dòng)作。A4.電纜纏繞傳感器檢測(cè)電纜纏繞圈數(shù)A41.判斷電纜纏繞圈數(shù)是否在順時(shí)針1.8圈到逆時(shí)針1.8圈之間-當(dāng)判斷為是，則返回步驟A2繼續(xù)判斷是否需要對(duì)風(fēng)；當(dāng)判斷為否，則轉(zhuǎn)入步驟A42;A42.判斷電纜纏繞至順時(shí)針或逆時(shí)針1.8圈一3.8圈之間當(dāng)判斷為是，則判斷機(jī)組是否處于發(fā)電狀態(tài)當(dāng)判斷為是，則不執(zhí)行解纏繞，返回步驟A2繼續(xù)判斷是否需要對(duì)風(fēng)；當(dāng)判斷為否，則執(zhí)行解纏繞，完成后返回步驟A1;當(dāng)判斷為否，則轉(zhuǎn)入步驟A43;A43.判斷電纜纏繞順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蚶p繞是否達(dá)到3.8圈當(dāng)判斷為是，則機(jī)組由運(yùn)行狀態(tài)切換到暫停狀態(tài)，機(jī)組自動(dòng)解除電纜纏繞，完成后返回步驟A1;當(dāng)判斷為否，則返回步驟A2繼續(xù)判斷是否需要對(duì)風(fēng)；主動(dòng)偏航控制的具體過(guò)程如圖2所示。風(fēng)輪完成對(duì)風(fēng)以后，風(fēng)輪槳葉由順槳狀態(tài)向槳距角0°方向轉(zhuǎn)動(dòng)，直到氣流對(duì)槳葉產(chǎn)生一定攻角后，風(fēng)輪開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，槳距角繼續(xù)向O。方向轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)輪自由升速，并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，做并網(wǎng)準(zhǔn)備。并網(wǎng)控制策略采用如下步驟Bl.判別發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速是否達(dá)到并網(wǎng)轉(zhuǎn)速，即判別化2叫是否成立，其中，^為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，叫為最低同步轉(zhuǎn)速；當(dāng)判別為否，則風(fēng)力發(fā)電機(jī)繼續(xù)空轉(zhuǎn)運(yùn)行升速；當(dāng)判別為是，則自動(dòng)轉(zhuǎn)入步驟B2，執(zhí)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)空載并網(wǎng)控制策略；B2.檢測(cè)三相電網(wǎng)電壓W。，MA，we,通過(guò)(1)式進(jìn)行三相/二相旋轉(zhuǎn)變換陽(yáng)""-L.cos^cos(6>—120°)-sin0-sin(0-12O°)cos(e+120°)一sin((9+12(T)"A(1)得到二相同步速旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系d-q下電壓矢量i^，，0=fiV，份,為同步角速度，f為時(shí)間，采用定子磁場(chǎng)定向，將d軸定在雙饋發(fā)電機(jī)定子磁鏈方向，磁場(chǎng)定向后的坐標(biāo)系為m-t坐標(biāo)系，相應(yīng)的下標(biāo)d改為m，q改為t，通過(guò)(2)式得到電網(wǎng)電壓空間矢量的幅值^和相角《e.=2arctan(2)ws+進(jìn)而根據(jù)式(3)得到定子參考磁鏈^'和相角《《=《,+90°(3)B3.根據(jù)定子參考磁鏈^'，由(4)式計(jì)算得到轉(zhuǎn)子m軸電流參考分量4(4)4為發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子的互感系數(shù)，實(shí)際并網(wǎng)過(guò)程中磁場(chǎng)定向的誤差存在，使得轉(zhuǎn)子t軸電流參考分量/;;不為零，轉(zhuǎn)子電流與電壓之間關(guān)系滿足式(5):f"附2="m2+A"m2=(及2+-",2"[",2=";2=(及2十丄2P)"+必從2(5)*附2、",2分別為轉(zhuǎn)子實(shí)際電壓分量，fm2、！',2為轉(zhuǎn)子實(shí)際電流分量，"m2=(A+^pK2、";2=(及2+^^,2是分別與/2、/,2具有一階微分關(guān)系的電壓分量，化Z^,2、A",^ty人^為電壓補(bǔ)償分量，及2為轉(zhuǎn)子繞組電阻，丄2為轉(zhuǎn)子等效自感，^為轉(zhuǎn)差角速度，/7為微分算子，通過(guò)關(guān)系式(5)實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子電流閉環(huán)控制，即對(duì)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁控制，轉(zhuǎn)子m、t軸電流參考分量:^、&與實(shí)際電流分量、2、；,2的偏差經(jīng)控制器調(diào)節(jié)后加上補(bǔ)償分量，得到轉(zhuǎn)子m、t軸電壓參考分量《r":2，控制框圖如圖3所示。再經(jīng)過(guò)式(6)坐標(biāo)變換<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>得到轉(zhuǎn)子電壓在"2-A坐標(biāo)上的分量""、其中《2-爲(wèi)坐標(biāo)以^角速度相對(duì)于定子繞組逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，《=6^,根據(jù)《2、"；進(jìn)行電壓空間矢量脈寬調(diào)制，產(chǎn)生發(fā)電機(jī)側(cè)變換器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)雙饋發(fā)電機(jī)的空載并網(wǎng)控制:當(dāng)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)閉環(huán)控制，轉(zhuǎn)子被施以頻率可變的交流勵(lì)磁；當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到同步速時(shí)，化=0,對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行直流勵(lì)磁；B4.通過(guò)B3轉(zhuǎn)子電流的控制，使得發(fā)電機(jī)定子電壓頻率不受轉(zhuǎn)速變化而影響，而與電網(wǎng)電壓頻率一致，獲得額定的定子磁鏈和滿足并網(wǎng)條件的定子電壓,穩(wěn)定后起動(dòng)合閘并網(wǎng)開(kāi)關(guān)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行；并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組要根據(jù)外部的風(fēng)況進(jìn)行控制，保證機(jī)組能夠輸出最大功率，同時(shí)安全穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)外界風(fēng)速低于機(jī)組額定運(yùn)行風(fēng)速，風(fēng)力發(fā)電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速以下運(yùn)行時(shí)，采用保持最佳葉尖速比的最大能量追蹤控制，具體步驟如下Cl.當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速小于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用給定的功率-轉(zhuǎn)速曲線控第lj，該曲線由關(guān)系式(7)描述d/^W^)3/2(7)p為空氣密度，及為風(fēng)輪半徑，0為風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，尸，為最佳運(yùn)行功率，由最大功率系數(shù)Cp^和最佳葉尖速比義。p(決定,其給定參考值由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋算出，并隨轉(zhuǎn)速變化，控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使輸出功率跟蹤/;曲線；C2.采用間接速度控制策略，轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的平方關(guān)系式(8):r:"o,2(8)7;'為轉(zhuǎn)矩期望值，夂^是具有最佳功率系數(shù)的比例系數(shù)，而根據(jù)B3中定子磁場(chǎng)定向方法，發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩為^-"/A"2(9)為極對(duì)數(shù)，按關(guān)系式(9)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子t軸電流分量/,2就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩7;的控制，使其跟蹤；，來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制。具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如圖4所示。C3.當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用恒轉(zhuǎn)速控制方式，同樣通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子t軸電流分量G，控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩7;恒定，在風(fēng)速繼續(xù)增大的情況下，保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在額定轉(zhuǎn)速不變；某1.5麗機(jī)組具體實(shí)施過(guò)程如圖5所示，圖中^>^"3>^>^>、"7>1;8為風(fēng)速，1810r/min為發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速，達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，發(fā)電機(jī)將保持轉(zhuǎn)速不變，功率繼續(xù)上升，直到額定功率①當(dāng)風(fēng)速為vs,^點(diǎn)是發(fā)電機(jī)的工作點(diǎn)，4點(diǎn)是風(fēng)力機(jī)的工作點(diǎn)，風(fēng)力機(jī)的機(jī)械功率大于電功率，過(guò)剩的功率等于兩點(diǎn)功率之差，產(chǎn)生加速功率，使轉(zhuǎn)速增大，目標(biāo)功率遵循尸。p,曲線持續(xù)增大，同樣，風(fēng)力機(jī)的工作點(diǎn)也沿v^曲線變化，最終在^點(diǎn)交匯，風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)在^功率達(dá)到平衡；②當(dāng)風(fēng)速是Ve，^是發(fā)電機(jī)的工作點(diǎn)，52是風(fēng)力機(jī)的工作點(diǎn)，發(fā)電機(jī)負(fù)荷大于風(fēng)力機(jī)的機(jī)械功率，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速減小，發(fā)電機(jī)功率不斷修正，沿尸，曲線變化，風(fēng)力機(jī)輸出功率也沿著、曲線變化。隨著風(fēng)輪轉(zhuǎn)速降低，風(fēng)輪功率和發(fā)電機(jī)功率之差減小，最終在53點(diǎn)交匯，達(dá)到平衡；當(dāng)外界風(fēng)速高于機(jī)組額定運(yùn)行風(fēng)速時(shí)，采用恒功率控制策略通過(guò)采用變槳距控制方法，由轉(zhuǎn)速計(jì)測(cè)出風(fēng)力機(jī)速度被反饋與參照速度相比得出轉(zhuǎn)速偏差，作為變槳距控制器的輸入量，控制器根據(jù)偏差發(fā)出槳葉節(jié)距改變量命令，參考節(jié)距角加上該變化量作為新的節(jié)距角要求輸入槳距角調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器根據(jù)新的節(jié)距角要求調(diào)節(jié)風(fēng)力機(jī)槳葉節(jié)距，使得在高風(fēng)速下功率系數(shù)值迅速降低，限制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高，保持發(fā)電機(jī)輸出功率不變，具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程，如圖6(a)所示，槳葉節(jié)距角變化范圍由節(jié)距角限制環(huán)節(jié)限定；在變槳距過(guò)程中要考慮變槳速率，一般限制在-10°/s~10°/s之間，由變槳距調(diào)節(jié)器控制，其控制框圖如圖6(b)所示，槳距給定值和實(shí)際槳距值以給定值為基準(zhǔn)歸一化，偏差經(jīng)放大10倍，由變槳距速率限制模塊輸出。若輸出變槳速率在-0.1°/sO.T/s之間，則經(jīng)死區(qū)限制模塊輸出為零，不執(zhí)行變槳，該方法忽略包括死區(qū)在內(nèi)的小于士o.r/s的變槳命令，以幫助調(diào)節(jié)器消除噪聲。以上各控制策略根據(jù)機(jī)組運(yùn)行要求和外界條件協(xié)調(diào)作用，保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能夠安全高效的發(fā)電運(yùn)行。權(quán)利要求1.一種并網(wǎng)型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行控制方法，其特征在于該方法包括主動(dòng)偏航控制策略、并網(wǎng)控制策略、低風(fēng)速下最大能量追蹤控制策略、高風(fēng)速下恒功率控制策略所述主動(dòng)偏航控制策略包括以下步驟A1.風(fēng)速傳感器測(cè)得10min內(nèi)平均風(fēng)速大于3m/s，風(fēng)輪開(kāi)始對(duì)風(fēng)；A2.判斷風(fēng)輪是否完成對(duì)風(fēng)，即判斷|V|＞|V0|是否成立，其中V是風(fēng)向標(biāo)傳感器獲得的偏航誤差信號(hào)，V0為偏航設(shè)定值；當(dāng)判別為否，則風(fēng)力機(jī)完成對(duì)風(fēng)，偏航電動(dòng)機(jī)停止，偏航剎車投入；當(dāng)判別為是，則延遲10s，釋放偏航剎車，1s后起動(dòng)偏航電動(dòng)機(jī)；A3.判斷風(fēng)輪偏航方向，即判斷V＜0是否成立當(dāng)判別為否，則偏航電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)艙按順指針?lè)较蚱秸{(diào)向；當(dāng)判別為是，則偏航電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)艙按逆指針?lè)较蚱秸{(diào)向；A4.電纜纏繞傳感器檢測(cè)電纜纏繞圈數(shù)A41.判斷電纜纏繞圈數(shù)是否在順時(shí)針1.8圈到逆時(shí)針1.8圈之間當(dāng)判斷為是，則返回步驟A2繼續(xù)判斷是否需要對(duì)風(fēng)；當(dāng)判斷為否，則轉(zhuǎn)入步驟A42；A42.判斷電纜纏繞至順時(shí)針或逆時(shí)針1.8圈-3.8圈之間當(dāng)判斷為是，則判斷機(jī)組是否處于發(fā)電狀態(tài)當(dāng)判斷為是，則不執(zhí)行解纏繞，返回步驟A2繼續(xù)判斷是否需要對(duì)風(fēng)；當(dāng)判斷為否，則執(zhí)行解纏繞，完成后返回步驟A1；當(dāng)判斷為否，則轉(zhuǎn)入步驟A43；A43.判斷電纜纏繞順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蚶p繞是否達(dá)到3.8圈當(dāng)判斷為是，則機(jī)組由運(yùn)行狀態(tài)切換到暫停狀態(tài)，機(jī)組自動(dòng)解除電纜纏繞，完成后返回步驟A1；當(dāng)判斷為否，則返回步驟A2繼續(xù)判斷是否需要對(duì)風(fēng)；所述并網(wǎng)控制策略包括以下步驟B1.判別發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速是否達(dá)到并網(wǎng)轉(zhuǎn)速，即判別ωe≥ω0是否成立，其中，ωe為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，ω0為最低同步轉(zhuǎn)速；當(dāng)判別為否，則風(fēng)力發(fā)電機(jī)繼續(xù)空轉(zhuǎn)運(yùn)行升速；當(dāng)判別為是，則自動(dòng)轉(zhuǎn)入步驟B2，執(zhí)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)空載并網(wǎng)控制策略；B2.檢測(cè)三相電網(wǎng)電壓ua，ub，uc，通過(guò)式1式進(jìn)行三相/二相旋轉(zhuǎn)變換id="icf0001"file="A2008101551030003C1.tif"wi="98"he="18"top="28"left="53"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>式1得到二相同步速旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系d-q下電壓矢量ud，uq，θ＝ω1t，ω1為同步角速度，t為時(shí)間，采用定子磁場(chǎng)定向，將d軸定在雙饋發(fā)電機(jī)定子磁鏈方向，磁場(chǎng)定向后的坐標(biāo)系為m-t坐標(biāo)系，相應(yīng)的下標(biāo)d改為m，q改為t，通過(guò)式2得到電網(wǎng)電壓空間矢量的幅值us和相角θu<mathsid="math0001"num="0001"><math><![CDATA[<mfencedopen='{'close=''><mtable><mtr><mtd><msub><mi>u</mi><mi>s</mi></msub><mo>=</mo><msqrt><msubsup><mi>u</mi><mi>m</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>u</mi><mi>t</mi><mn>2</mn></msubsup></msqrt></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>θ</mi><mi>u</mi></msub><mo>=</mo><mn>2</mn><mi>arc</mi><msup><mi>tan</mi><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msup><mfrac><msub><mi>u</mi><mi>t</mi></msub><mrow><msub><mi>u</mi><mi>s</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>u</mi><mi>m</mi></msub></mrow></mfrac></mtd></mtr></mtable></mfenced>]]></math>id="icf0002"file="A2008101551030003C2.tif"wi="39"he="19"top="79"left="80"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths>式2進(jìn)而根據(jù)式3得到定子參考磁鏈ψ1*和相角θsid="icf0003"file="A2008101551030003C3.tif"wi="22"he="17"top="112"left="79"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>式3B3.根據(jù)定子參考磁鏈ψ1*，由(4)式計(jì)算得到轉(zhuǎn)子m軸電流參考分量im2*<mathsid="math0002"num="0002"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>i</mi><mrow><mi>m</mi><mn>2</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup><mo>=</mo><mo>-</mo><mfrac><msubsup><mi>ψ</mi><mn>1</mn><mo>*</mo></msubsup><msub><mi>L</mi><mi>m</mi></msub></mfrac></mrow>]]></math>id="icf0004"file="A2008101551030003C4.tif"wi="17"he="11"top="143"left="83"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths>式4Lm為發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子的互感系數(shù)，實(shí)際并網(wǎng)過(guò)程中磁場(chǎng)定向的誤差存在，使得轉(zhuǎn)子t軸電流參考分量it2*不為零，轉(zhuǎn)子電流與電壓之間關(guān)系滿足式5<mathsid="math0003"num="0003"><math><![CDATA[<mfencedopen='{'close=''><mtable><mtr><mtd><msub><mi>u</mi><mrow><mi>m</mi><mn>2</mn></mrow></msub><mo>=</mo><msubsup><mi>u</mi><mrow><mi>m</mi><mn>2</mn></mrow><mo>′</mo></msubsup><mo>+</mo><mi>Δ</mi><msub><mi>u</mi><mrow><mi>m</mi><mn>2</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>R</mi><mn>2</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>L</mi><mn>2</mn></msub><mi>p</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>i</mi><mrow><mi>m</mi><mn>2</mn></mrow></msub><mo>-</mo><msub><mi>ω</mi><mi>s</mi></msub><msub><mi>L</mi><mn>2</mn></msub><msub><mi>i</mi><mrow><mi>t</mi><mn>2</mn></mrow></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>u</mi><mrow><mi>t</mi><mn>2</mn></mrow></msub><mo>=</mo><msubsup><mi>u</mi><mrow><mi>t</mi><mn>2</mn></mrow><mo>′</mo></msubsup><mo>+</mo><mi>Δ</mi><msub><mi>u</mi><mrow><mi>t</mi><mn>2</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>R</mi><mn>2</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>L</mi><mn>2</mn></msub><mi>p</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>i</mi><mrow><mi>t</mi><mn>2</mn></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>ω</mi><mi>s</mi></msub><msub><mi>L</mi><mn>2</mn></msub><msub><mi>i</mi><mrow><mi>m</mi><mn>2</mn></mrow></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced>]]></math>id="icf0005"file="A2008101551030003C5.tif"wi="71"he="12"top="177"left="73"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths>式5um2、ut2分別為轉(zhuǎn)子實(shí)際電壓分量，im2、it2為轉(zhuǎn)子實(shí)際電流分量，u′m2＝(R2+L2p)im2、u′t2＝(R2+L2p)it2是分別與im2、it2具有一階微分關(guān)系的電壓分量，Δum2＝-ωsL2it2、Δut2＝ωsL2im2為電壓補(bǔ)償分量，R2為轉(zhuǎn)子繞組電阻，L2為轉(zhuǎn)子等效自感，ωs為轉(zhuǎn)差角速度，p為微分算子，通過(guò)關(guān)系式5實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子電流閉環(huán)控制，即對(duì)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁控制，轉(zhuǎn)子m、t軸電流參考分量im2*、it2*與實(shí)際電流分量im2、it2的偏差經(jīng)控制器調(diào)節(jié)后加上補(bǔ)償分量，得到轉(zhuǎn)子m、t軸電壓參考分量um2*、ut2*，再經(jīng)過(guò)式6坐標(biāo)變換<mathsid="math0004"num="0004"><math><![CDATA[<mrow><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msubsup><mi>u</mi><mrow><mi>α</mi><mn>2</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup></mtd></mtr><mtr><mtd><msubsup><mi>u</mi><mrow><mi>β</mi><mn>2</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>=</mo><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><mi>cos</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>θ</mi><mi>s</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>θ</mi><mi>r</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mtd><mtd><mo>-</mo><mi>sin</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>θ</mi><mi>s</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>θ</mi><mi>r</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>sin</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>θ</mi><mi>s</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>θ</mi><mi>r</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mtd><mtd><mi>cos</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>θ</mi><mi>s</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>θ</mi><mi>r</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msubsup><mi>u</mi><mrow><mi>m</mi><mn>2</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup></mtd></mtr><mtr><mtd><msubsup><mi>u</mi><mrow><mi>t</mi><mn>2</mn></mrow><mo>*</mo></msubsup></mtd></mtr></mtable></mfenced></mrow>]]></math>id="icf0006"file="A2008101551030003C6.tif"wi="73"he="12"top="243"left="68"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths>式6得到轉(zhuǎn)子電壓在α2-β2坐標(biāo)上的分量uα2*、uβ2*，其中α2-β2坐標(biāo)以ωr角速度相對(duì)于定子繞組逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，θr＝ωrt，根據(jù)uα2*、uβ2*進(jìn)行電壓空間矢量脈寬調(diào)制，產(chǎn)生發(fā)電機(jī)側(cè)變換器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)雙饋發(fā)電機(jī)的空載并網(wǎng)控制當(dāng)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)閉環(huán)控制，轉(zhuǎn)子被施以頻率可變的交流勵(lì)磁；當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到同步速時(shí)，ωs＝0，對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行直流勵(lì)磁；B4.通過(guò)B3轉(zhuǎn)子電流的控制，使得發(fā)電機(jī)定子電壓頻率不受轉(zhuǎn)速變化而影響，而與電網(wǎng)電壓頻率一致，獲得額定的定子磁鏈和滿足并網(wǎng)條件的定子電壓，穩(wěn)定后起動(dòng)合閘并網(wǎng)開(kāi)關(guān)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行；所述低風(fēng)速下最大能量追蹤控制策略包括以下步驟C1.當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速小于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用給定的功率-轉(zhuǎn)速曲線控制，該曲線由關(guān)系式7描述<mathsid="math0005"num="0005"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>P</mi><mi>opt</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><mi>ρπ</mi><msub><mi>C</mi><mrow><mi>p</mi><mi>max</mi></mrow></msub><msup><mrow><mo>(</mo><mfrac><mi>ωR</mi><msub><mi>λ</mi><mi>opt</mi></msub></mfrac><mo>)</mo></mrow><mn>3</mn></msup><msup><mi>R</mi><mn>2</mn></msup></mrow>]]></math>id="icf0007"file="A2008101551030004C1.tif"wi="43"he="10"top="103"left="82"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths>式7ρ為空氣密度，R為風(fēng)輪半徑，ω為風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，Popt為最佳運(yùn)行功率，由最大功率系數(shù)Cpmax和最佳葉尖速比λopt決定，其給定參考值由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋算出，并隨轉(zhuǎn)速變化，控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使輸出功率跟蹤Popt曲線；C2.采用間接速度控制策略，轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的平方關(guān)系式8<mathsid="math0006"num="0006"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>T</mi><mi>e</mi><mo>*</mo></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>K</mi><mi>opt</mi></msub><msup><mi>ω</mi><mn>2</mn></msup></mrow>]]></math>id="icf0008"file="A2008101551030004C2.tif"wi="19"he="5"top="155"left="93"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths>式8Te*為轉(zhuǎn)矩期望值，Kopt是具有最佳功率系數(shù)的比例系數(shù)，而根據(jù)B3中定子磁場(chǎng)定向方法，發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩為T(mén)e＝-npLmim1it2式9np為極對(duì)數(shù)，按關(guān)系式9調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子t軸電流分量it2就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩Te的控制，使其跟蹤Te*，來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制；C3.當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用恒轉(zhuǎn)速控制方式，同樣通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子t軸電流分量it2，控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩Te恒定，在風(fēng)速繼續(xù)增大的情況下，保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在額定轉(zhuǎn)速不變；所述高風(fēng)速下恒功率控制策略包括以下步驟采用變槳距控制方法，通過(guò)轉(zhuǎn)速計(jì)測(cè)出風(fēng)力機(jī)速度被反饋與參照速度相比得出轉(zhuǎn)速偏差，作為變槳距控制器的輸入量，控制器根據(jù)偏差發(fā)出槳葉節(jié)距改變量命令，參考節(jié)距角加上該變化量作為新的節(jié)距角要求輸入槳距角調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器根據(jù)新的節(jié)距角要求調(diào)節(jié)風(fēng)力機(jī)槳葉節(jié)距，使得在高風(fēng)速下功率系數(shù)值迅速降低，限制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高，保持發(fā)電機(jī)輸出功率不變；按照機(jī)組運(yùn)行要求各控制策略協(xié)調(diào)運(yùn)行。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并網(wǎng)型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行控制方法，其特征在于所述主動(dòng)偏航控制策略中，風(fēng)輪對(duì)風(fēng)由安裝在風(fēng)向標(biāo)里的兩個(gè)光敏風(fēng)向傳感器和風(fēng)速儀測(cè)量風(fēng)信號(hào)傳遞給驅(qū)動(dòng)電機(jī)，完成對(duì)風(fēng)，風(fēng)向標(biāo)和風(fēng)速儀安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的玻璃鋼機(jī)艙罩上的固定支架上，隨風(fēng)力發(fā)電機(jī)組同步旋轉(zhuǎn)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并網(wǎng)型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行控制方法，其特征在于主動(dòng)偏航控制策略中，對(duì)于并網(wǎng)型兆瓦級(jí)以上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，偏航轉(zhuǎn)速應(yīng)限制在O.085r/min以內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并網(wǎng)型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行控制方法，其特征在于低風(fēng)速下最大能量追蹤控制策略中，槳葉節(jié)距角保持起動(dòng)時(shí)角度不變。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的并網(wǎng)型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行控制方法，其特征在于高風(fēng)速下恒功率控制策略中，變槳距速率限制在-10°/sl(T/s之間。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并網(wǎng)型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行控制方法，其特征在于高風(fēng)速下恒功率控制策略中，槳葉節(jié)距角限制在3。~60°范圍內(nèi)。全文摘要并網(wǎng)型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行控制方法包括主動(dòng)偏航控制策略、并網(wǎng)控制策略、低風(fēng)速下最大能量追蹤控制策略、高風(fēng)速下恒功率控制策略包括主動(dòng)偏航控制、并網(wǎng)控制、低風(fēng)速下最大能量追蹤控制、高風(fēng)速下恒功率控制。風(fēng)速儀和風(fēng)向標(biāo)測(cè)得風(fēng)速和風(fēng)向信息，產(chǎn)生偏航偏差信號(hào)，驅(qū)動(dòng)偏航電動(dòng)機(jī)根據(jù)偏航方向和角度執(zhí)行左右偏航，并限制偏航速率，同時(shí)根據(jù)電纜纏繞傳感器測(cè)得機(jī)艙轉(zhuǎn)向圈數(shù)執(zhí)行安全解纜動(dòng)作，保證機(jī)組快速、準(zhǔn)確、安全實(shí)現(xiàn)風(fēng)輪對(duì)風(fēng)。各控制策略從起動(dòng)到并網(wǎng)發(fā)電，按照機(jī)組的要求和外界條件協(xié)調(diào)工作，保證風(fēng)電機(jī)組的安全高效運(yùn)行。文檔編號(hào)H02P9/04GK101404476SQ20081015510公開(kāi)日2009年4月8日申請(qǐng)日期2008年10月15日優(yōu)先權(quán)日2008年10月15日發(fā)明者呂劍虹,科吳,亮趙,貝陳申請(qǐng)人:東南大學(xué)