一种双馈风电虚拟同步机转速恢复方法、装置及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108506163A(43)申请公布日2018.09.07(21)申请号201810377112.7(51)Int.Cl.(22)申请日2018.04.25F03D7/00(2006.01)(71)申请人华北电力科学研究院有限责任公司地址100045北京市西城区复兴门外地藏庵南巷一号申请人国网冀北电力有限公司电力科学研究院国网冀北电力有限公司国家电网公司(72)发明人王晓声田博葛俊宋鹏刘辉崔阳李智孙大卫程雪坤巩宇(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人王涛汤在彦权利要求书3页说明书8页附图5页(54)发明名称一种双馈风电虚拟同步机转速恢复方法、装置及系统(57)摘要本发明提供了一种双馈风电虚拟同步机转速恢复方法、装置及系统，所述方法包括，采集风机的转速，判断所述风机的转速是否达到下限值；当所述风机的转速达到下限值时，在所述风机的转速不变的条件下，将所述风机的输出功率调整至一功率固定值，所述功率固定值是根据所述风机的转速达到下限值时的风速与风轮角频率计算得到的；保持所述输出功率不变，并将所述风机的转速调整至一跟踪转速，所述跟踪转速是根据所述功率固定值确定的；根据最大功率点跟踪曲线，将所述风机的转速恢复至所述风速对应的稳态工作点下的风机转速。CN108506163ACN108506163A权利要求书1/3页1.一种双馈风电虚拟同步机转速恢复方法，其特征在于，所述方法包括，采集风机的转速，判断所述风机的转速是否达到下限值；当所述风机的转速达到下限值时，在所述风机的转速不变的条件下，将所述风机的输出功率调整至一功率固定值，所述功率固定值是根据所述风机的转速达到下限值时的风速与风轮角频率计算得到的；保持所述输出功率不变，并将所述风机的转速调整至一跟踪转速，所述跟踪转速是根据所述功率固定值确定的；根据最大功率点跟踪曲线，将所述风机的转速恢复至所述风速对应的稳态工作点下的风机转速。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功率固定值是根据所述风机的转速达到下限值时的风速与风轮角频率计算得到的包括，根据如下公式计算叶尖速比λ：其中，ω为风轮角频率，υ为风速，R为风轮半径；根据如下公式计算机械功率Pm：其中，CP(λ,β)为风能利用系数，是叶尖速比λ和桨距角β的函数，ρ为空气密度，s为风轮扫风面积；根据如下公式计算得到功率固定值P2，P2＝Pm-ΔP2其中，ΔP2为功率固定值增量，ΔP2＞0。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述跟踪转速是根据所述功率固定值确定的包括，根据所述最大功率点跟踪曲线，所述功率固定值所对应的转速为所述跟踪转速。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述采集风机的转速之前，所述方法还包括，控制所述风机启动调频，以使所述风机的输出功率上升。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，当所述风机的转速达到下限值时，控制所述风机退出调频。6.一种双馈风电虚拟同步机转速恢复装置，其特征在于，所述装置包括，采集模块，用于采集风机的转速，判断所述风机的转速是否达到下限值；功率调整模块，用于当所述风机的转速达到下限值时，在所述风机的转速不变的条件下，将所述风机的输出功率调整至一功率固定值；所述功率固定值是根据所述风机的转速达到下限值时的风速与风轮角频率计算得到的；转速调整模块，用于保持所述输出功率不变，并将所述风机的转速调整至一跟踪转速，所述跟踪转速是根据所述功率固定值确定的；转速恢复模块，用于根据最大功率点跟踪曲线，将所述风机的转速恢复至所述风速对应的稳态工作点下的风机转速。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述功率固定值是根据所述风机的转速达到下限值时的风速与风轮角频率计算得到的包括，根据如下公式计算叶尖速比λ：2CN108506163A权利要求书2/3页其中，ω为风轮角频率，υ为风速，R为风轮半径；根据如下公式计算机械功率Pm：其中，CP(λ,β)为风能利用系数，是叶尖速比λ和桨距角β的函数，ρ为空气密度，s为风轮扫风面积；根据如下公式计算得到功率固定值P2，P2＝Pm-ΔP2其中，ΔP2为功率固定值增量，ΔP2＞0。8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述跟踪转速是根据所述功率固定值确定的包括，根据所述最大功率点跟踪曲线，所述功率固定值所对应的转速为所述跟踪转速。9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，在采集模块采集风机的转速之前，所述装置还包括调频启动模块，用于控制所述风机启动调频，以使所述风机的输出功率上升。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括调频退出模块，用于当所述风机的转速达到下限值时，控制所述风机退出调频。11.一种双馈风电虚拟同步机转速恢复系统