多相风力发电机缺相运行控制方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本申请提供了一种多相风力发电机缺相运行控制方法、装置、设备及介质，其中，本申请的方法通过多相风力发电机的全局输出电流参考值，结合故障整流设备与非故障整流设备的预设输出电流比，分别计算出故障整流设备的输出电流参考值与非故障整流设备的输出电流参考值，然后整流设备的输出电流实测值与整流设备的输出电流参考值之差进行PI调节运算，得到整流设备的控制量，使得故障整流设备与非故障整流设备的输出电流参考值满足预设输出电流比，再根据控制量生成相应的触发脉冲信号，以便根据触发脉冲信号控制整流设备对应的隔离型H桥DC/DC变流器运行，实现各隔离型H桥DC/DC变流器之间的功率平衡和高压直流并网的稳定，有效提高了系统的容错性。

【技术实现步骤摘要】
多相风力发电机缺相运行控制方法、装置、设备及介质
本申请涉及新能源发电
，尤其涉及一种多相风力发电机缺相运行控制方法、装置、设备及介质。
技术介绍
目前，风力发电技术依托于已经较为成熟的电机技术，商业化应用不断提高，是目前世界上可再生能源开发技术中相对成熟、具大规模开发和商业化前景的能源利用方式。因此，在各种可再生能源利用中，风能具有很强的竞争力，成为电力系统中增长速度很快的新能源。根据所采用的风机中电机相数的不同，风机可分为多相风机和三相风机。传统风力发电机采用三相电机，发电机的端电压较低，输出电压仅为数百伏，风电机组单机容量的增大使其输出电流大大增加；过大的输出电流增大了系统损耗，提高了变流器中功率器件的电流应力，影响系统的可靠性。而多相风机拥有更多相的绕组，在相同的定子电压下，其电机能够传输更大的功率。但是由于多相风机的绕组数较多，一旦某套定子绕组发生故障，会造成各隔离型H桥DC/DC变流器的功率失衡，破坏并网系统的稳定运行，导致了现有的风力发电系统存在容错率低的技术问题。
技术实现思路
本申请提供了一种多相风力发电机缺相运行控制方法、装置、设备及介质，用于解决现有的风力发电系统存在容错率低的技术问题。有鉴于此，本申请第一方面提供了一种多相风力发电机缺相运行控制方法，包括：当检测到多相风力发电机存在断路绕组时，根据所述断路绕组的位置确定所述多相风力发电机中的故障整流设备；根据所述多相风力发电机的全局输出电流参考值，结合故障整流设备与非故障整流设备的预设输出电流比，分别得到第一输出电流参考值和第二输出电流参考值，其中，所述第一输出电流参考值为所述故障整流设备的输出电流参考值，所述第二输出电流参考值为所述非故障整流设备的输出电流参考值，所述全局输出电流参考值为根据所述多相风力发电机的角速度参考值与角速度测量值之差，通过第一PI调节公式进行PI调节运算得到的；采集所述多相风力发电机中各个整流设备的输出电流实测值；根据所述整流设备的输出电流实测值与整流设备的输出电流参考值之差，通过第二PI调节公式进行PI调节运算，得到所述整流设备的控制量；根据所述整流设备的控制量生成对应的触发脉冲信号，以便根据所述触发脉冲信号控制所述整流设备对应的隔离型H桥DC/DC变流器运行。优选地，所述故障整流设备与非故障整流设备的预设输出电流比具体为2:3。优选地，所述第一PI调节公式具体为：式中，iref为所述全局输出电流参考值，ω为所述角速度测量值，ωref为所述角速度参考值，KP1和KI1分别是第一PI调节公式的比例系数和积分系数，1/s是积分因子，R为风机叶片半径，λ为最佳叶尖速比，v为风速。优选地，所述第二PI调节公式具体为：式中，iref_m为第m个整流设备的输出电流参考值，im为第m个整流设备的输出电流实测值，KP2和KI2分别是第二PI调节公式的比例系数和积分系数，1/s是积分因子。优选地，所述整流设备具体为三相桥式不控整流器。优选地，根据所述整流设备的控制量生成对应的触发脉冲信号具体包括：根据所述整流设备的控制量与三角载波的比较波形，得到所述整流设备的控制量生成对应的触发脉冲信号。优选地，所述多相风力发电机具体为18相风力发电机。本申请第二方面提供了一种多相风力发电机缺相运行控制装置，包括：故障整流设备确定单元，用于当检测到多相风力发电机存在断路绕组时，根据所述断路绕组的位置确定所述多相风力发电机中的故障整流设备；输出电流参考值计算单元，用于根据所述多相风力发电机的全局输出电流参考值，结合故障整流设备与非故障整流设备的预设输出电流比，分别得到第一输出电流参考值和第二输出电流参考值，其中，所述第一输出电流参考值为所述故障整流设备的输出电流参考值，所述第二输出电流参考值为所述非故障整流设备的输出电流参考值，所述全局输出电流参考值为根据所述多相风力发电机的角速度参考值与角速度测量值之差，通过第一PI调节公式进行PI调节运算得到的；输出电流采集单元，用于采集所述多相风力发电机中各个整流设备的输出电流实测值；控制量生成单元，用于根据所述整流设备的输出电流实测值与整流设备的输出电流参考值之差，通过第二PI调节公式进行PI调节运算，得到所述整流设备的控制量；脉冲信号生成单元，用于根据所述整流设备的控制量生成对应的触发脉冲信号，以便根据所述触发脉冲信号控制所述整流设备对应的隔离型H桥DC/DC变流器运行。本申请第三方面提供了一种多相风力发电机缺相运行控制设备，包括：存储器和处理器；所述存储器用于存储程序代码，所述程序代码与如本申请第一方面提供的多相风力发电机缺相运行控制方法相对应；所述处理器用于执行所述程序代码。本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中保存有如本申请第一方面提供的多相风力发电机缺相运行控制方法相对应的程序代码。从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：本申请通过多相风力发电机的全局输出电流参考值，结合故障整流设备与非故障整流设备的预设输出电流比，分别计算出故障整流设备的输出电流参考值与非故障整流设备的输出电流参考值，然后整流设备的输出电流实测值与整流设备的输出电流参考值之差进行PI调节运算，得到整流设备的控制量，使得故障整流设备与非故障整流设备的输出电流参考值满足预设输出电流比，再根据控制量生成相应的触发脉冲信号，以便根据触发脉冲信号控制整流设备对应的隔离型H桥DC/DC变流器运行，实现各隔离型H桥DC/DC变流器之间的功率平衡和高压直流并网的稳定，有效提高了系统的容错性，解决了现有的风力发电系统存在的容错率低的技术问题。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本申请提供的一种多相风力发电机缺相运行控制方法的第一个实施例的流程示意图。图2为本申请提供的一种多相风力发电机缺相运行控制装置的第一个实施例的结构示意图。图3为一种18相风力发电机的结构示意图。图4为本申请提供的一种多相风力发电机缺相运行控制方法的风机缺相运行控制框图。具体实施方式本申请实施例提供了一种多相风力发电机缺相运行控制方法、装置、设备及介质，用于解决现有的风力发电系统存在容错率低的技术问题。为使得本申请的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多相风力发电机缺相运行控制方法，其特征在于，包括：/n当检测到多相风力发电机存在断路绕组时，根据所述断路绕组的位置确定所述多相风力发电机中的故障整流设备；/n根据所述多相风力发电机的全局输出电流参考值，结合故障整流设备与非故障整流设备的预设输出电流比，分别得到第一输出电流参考值和第二输出电流参考值，其中，所述第一输出电流参考值为所述故障整流设备的输出电流参考值，所述第二输出电流参考值为所述非故障整流设备的输出电流参考值，所述全局输出电流参考值为根据所述多相风力发电机的角速度参考值与角速度测量值之差，通过第一PI调节公式进行PI调节运算得到的；/n采集所述多相风力发电机中各个整流设备的输出电流实测值；/n根据所述整流设备的输出电流实测值与整流设备的输出电流参考值之差，通过第二PI调节公式进行PI调节运算，得到所述整流设备的控制量；/n根据所述整流设备的控制量生成对应的触发脉冲信号，以便根据所述触发脉冲信号控制所述整流设备对应的隔离型H桥DC/DC变流器运行。/n

【技术特征摘要】
1.一种多相风力发电机缺相运行控制方法，其特征在于，包括：
当检测到多相风力发电机存在断路绕组时，根据所述断路绕组的位置确定所述多相风力发电机中的故障整流设备；
根据所述多相风力发电机的全局输出电流参考值，结合故障整流设备与非故障整流设备的预设输出电流比，分别得到第一输出电流参考值和第二输出电流参考值，其中，所述第一输出电流参考值为所述故障整流设备的输出电流参考值，所述第二输出电流参考值为所述非故障整流设备的输出电流参考值，所述全局输出电流参考值为根据所述多相风力发电机的角速度参考值与角速度测量值之差，通过第一PI调节公式进行PI调节运算得到的；
采集所述多相风力发电机中各个整流设备的输出电流实测值；
根据所述整流设备的输出电流实测值与整流设备的输出电流参考值之差，通过第二PI调节公式进行PI调节运算，得到所述整流设备的控制量；
根据所述整流设备的控制量生成对应的触发脉冲信号，以便根据所述触发脉冲信号控制所述整流设备对应的隔离型H桥DC/DC变流器运行。


2.根据权利要求1所述的一种多相风力发电机缺相运行控制方法，其特征在于，所述故障整流设备与非故障整流设备的预设输出电流比具体为2:3。


3.根据权利要求1所述的一种多相风力发电机缺相运行控制方法，其特征在于，所述第一PI调节公式具体为：






式中，iref为所述全局输出电流参考值，ω为所述角速度测量值，ωref为所述角速度参考值，KP1和KI1分别是第一PI调节公式的比例系数和积分系数，1/s是积分因子，R为风机叶片半径，λ为最佳叶尖速比，v为风速。


4.根据权利要求3所述的一种多相风力发电机缺相运行控制方法，其特征在于，所述第二PI调节公式具体为：



式中，iref_m为第m个整流设备的输出电流参考值，im为第m个整流设备的输出电流实测值，KP2和KI2分别是第二PI调节公式的比例系数和积分系数，1/s是积分因子。


5.根据权利要求1所述的一种多相风力发电机缺相运行控制方法，其特征在于，所述整流设备具体...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨光源，周诗嘉，辛清明，王振，彭光强，武霁阳，冯雷，徐爽，潘烙，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心，南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44