风力发电机组的转子位置角检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种风力发电机组的转子位置角检测方法及装置。其中，风力发电机组的转子位置角检测方法包括：获取风力发电机组的变流器的电机侧电流和电机侧电压；根据电机侧电流和电机侧电压，计算电机侧电流对应的电流矢量和电机侧电压对应的电压矢量；利用电流矢量和电压矢量，计算风力发电机组的转子位置角。根据本发明专利技术实施例，能够提高风力发电机组的转子位置角的检测精度，降低对风力发电机组的控制误差。

Detection Method and Device for Rotor Position Angle of Wind Turbine

The invention discloses a method and device for detecting the rotor position angle of a wind turbine. Among them, the rotor position angle detection methods of wind turbine include: obtaining the motor side current and voltage of the converter of wind turbine; calculating the current vector corresponding to the motor side current and the voltage vector corresponding to the motor side voltage according to the motor side current and the motor side voltage; calculating the rotor position angle of wind turbine using the current vector and voltage vector. According to the embodiment of the invention, the detection accuracy of the rotor position angle of the wind turbine can be improved and the control error of the wind turbine can be reduced.

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组的转子位置角检测方法及装置
本专利技术属于风力发电机
，尤其涉及一种风力发电机组的转子位置角检测方法及装置。
技术介绍
在对例如同步发电机进行控制时，需要获取同步发电机的转子位置角，以便对同步发电机进行解耦控制。通常，利用无位置传感器测量转子位置角的检测方法的主要原理为：测量同步发电机的发电机电流，利用发电机电流和发电机数学模型来估算同步发电机的转子位置角。但是，利用上述检测方法估算同步发电机的转子位置角时，估算结果的准确性依赖于发电机参数的准确。当发电机参数出现漂移时，估算结果与转子位置角的实际值之间便会出现偏差，从而带来对同步发电机的控制误差。
技术实现思路
鉴于以上所述的一个或多个问题，本专利技术实施例提供了一种风力发电机组的转子位置角检测方法及装置。一方面，本专利技术实施例提供一种风力发电机组的转子位置角检测方法，包括：获取风力发电机组的变流器的电机侧电流和电机侧电压；根据所述电机侧电流和所述电机侧电压，计算所述电机侧电流对应的电流矢量和所述电机侧电压对应的电压矢量；利用所述电流矢量和所述电压矢量，计算所述风力发电机组的转子位置角。进一步地，根据所述电机侧电流和所述电机侧电压，计算所述电机侧电流对应的电流矢量和所述电机侧电压对应的电压矢量包括：确定所述电机侧电压对应的电压相角；根据所述电压相角、所述电机侧电流和所述电机侧电压，计算所述电机侧电流对应的电流矢量和所述电机侧电压对应的电压矢量。进一步地，确定所述电机侧电压对应的电压相角前，还包括：对所述电机侧电压滤波，选取预定频率的电机侧电压；或者/并且，确定所述电机侧电压对应的电压相角后，还包括：获取对滤波后的电机侧电压的相移量；根据所述相移量，对所述电压相角进行相移补偿。进一步地，利用所述电流矢量和所述电压矢量，计算所述风力发电机组的转子位置角包括：根据所述电流矢量和所述电压矢量，计算所述风力发电机组的内电势相角；获取所述风力发电机组的磁链矢量对应的磁链矢量角度与所述内电势相角的角度差值；根据所述内电势相角和所述角度差值，确定所述转子位置角。进一步地，根据所述电流矢量和所述电压矢量，计算所述风力发电机组的内电势相角包括：确定所述电机侧电压对应的电压角频率；根据所述电流矢量、所述电压矢量和所述电压角频率，利用发电机电势方程计算所述风力发电机组的内电势矢量；根据所述内电势矢量，确定所述内电势相角。进一步地，所述风力发电机组的变流器与所述发电机之间连接有电机电流断路器，所述电机侧电压为所述电机电流断路器与所述发电机之间的电压或所述电机电流断路器与所述变流器之间的电压。另一方面，本专利技术实施例提供了一种风力发电机组的转子位置角检测装置，包括：电流获取模块，用于获取风力发电机组的转子位置角检测的变流器的电机侧电流；电压获取模块，用于获取风力发电机组的转子位置角检测的变流器的电机侧电压；矢量计算模块，所述矢量计算模块分别与所述电流采集模块和所述电压采集模块连接，用于根据所述电机侧电流和所述电机侧电压，计算所述电机侧电流对应的电流矢量和所述电机侧电压对应的电压矢量；位置计算模块，所述位置计算模块与所述矢量计算模块连接，用于利用所述电流矢量和所述电压矢量，计算所述风力发电机组的转子位置角检测的转子位置角。进一步地，还包括：锁相环，所述锁相环分别与所述电压采集模块和所述矢量计算模块连接，用于确定所述电机侧电压对应的电压相角，并将所述电压相角发送至所述矢量计算模块，使所述矢量计算模块根据所述电压相角、所述电机侧电流和所述电机侧电压，计算所述电机侧电流对应的电流矢量和所述电机侧电压对应的电压矢量。进一步地，所述锁相环与所述电压采集模块之间，还包括：低通滤波器，所述低通滤波器与所述电压采集模块连接，用于过滤所述电机侧电压的高频干扰信号；带通滤波器，所述带通滤波器与所述低通滤波器和所述锁相环连接，用于选取预定频率的电机侧电压。进一步地，所述锁相环与所述矢量计算模块之间，还包括：相移补偿器，用于获取对滤波后的电机侧电压的相移量，并根据所述相移量对所述电压相角进行相移补偿。进一步地，所述锁相环还与所述位置计算模块连接，其中，所述锁相环还用于确定所述电机侧电压对应的电压角频率并将所述电压角频率发送至所述位置计算模块，所述位置计算模块根据所述电流矢量、所述电压矢量和所述电压角频率，利用发电机电势方程计算所述风力发电机组的内电势矢量，然后根据所述内电势矢量，确定所述内电势相角。本专利技术实施例的风力发电机组的转子位置角检测方法及装置，能够基于风力发电机组的变流器的电机侧电流和电机侧电压，计算出变流器的电机侧的电流矢量和电压矢量，然后利用电流矢量和电压矢量计算出风力发电机组的转子位置角，以通过检测变流器的电机侧电流和电机侧电压直接估算出风力发电机组的转子位置角，无需通过利用风力发电机组的数学模型进行估算，不依赖于风力发电机组的参数，因此，即使风力发电机组的参数出现漂移，也不会使计算得到的转子位置角出现偏差，从而提高风力发电机组的转子位置角的检测精度，降低对风力发电机组的控制误差。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是专利技术一个实施例提供的风力发电机组的转子位置角检测方法的流程示意图；图2是图1中S120的一个实施例的具体方法的流程示意图；图3是图1中S120的另一个实施例的具体方法的流程示意图；图4是图1中S130的一个实施例的具体方法的流程示意图；图5是图4中S131的一个实施例的具体方法的流程示意图；图6是本专利技术一个实施例的发电机矢量图；图7是本专利技术一个实施例提供的风力发电机组的转子位置角检测装置的结构示意图；图8是本专利技术实施例的转子位置角检测装置与风力发电机组的一个示例的结构示意图。具体实施方式下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本专利技术，并不被配置为限定本专利技术。对于本领域技术人员来说，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术更好的理解。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。为了解决现有技术问题，本专利技术实施例提供了一种转子位置角测量方法及装置、电机。下面首先对本专利技术实施例所提供的转子位置角测量方法进行介绍。图1示出了本专利技术一个实施例提供的风力发电机组的转子位置角检测方法的流程示意图。如图1所示，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机组的转子位置角检测方法，其特征在于，包括：获取风力发电机组的变流器的电机侧电流和电机侧电压；根据所述电机侧电流和所述电机侧电压，计算所述电机侧电流对应的电流矢量和所述电机侧电压对应的电压矢量；利用所述电流矢量和所述电压矢量，计算所述风力发电机组的转子位置角。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组的转子位置角检测方法，其特征在于，包括：获取风力发电机组的变流器的电机侧电流和电机侧电压；根据所述电机侧电流和所述电机侧电压，计算所述电机侧电流对应的电流矢量和所述电机侧电压对应的电压矢量；利用所述电流矢量和所述电压矢量，计算所述风力发电机组的转子位置角。2.根据权利要求1所述的风力发电机组的转子位置角检测方法，其特征在于，根据所述电机侧电流和所述电机侧电压，计算所述电机侧电流对应的电流矢量和所述电机侧电压对应的电压矢量包括：确定所述电机侧电压对应的电压相角；根据所述电压相角、所述电机侧电流和所述电机侧电压，计算所述电机侧电流对应的电流矢量和所述电机侧电压对应的电压矢量。3.根据权利要求2所述的风力发电机组的转子位置角检测方法，其特征在于，确定所述电机侧电压对应的电压相角前，还包括：对所述电机侧电压滤波，选取预定频率的电机侧电压；或者/并且，确定所述电机侧电压对应的电压相角后，还包括：获取对滤波后的电机侧电压的相移量；根据所述相移量，对所述电压相角进行相移补偿。4.根据权利要求1所述的风力发电机组的转子位置角检测方法，其特征在于，利用所述电流矢量和所述电压矢量，计算所述风力发电机组的转子位置角包括：根据所述电流矢量和所述电压矢量，计算所述风力发电机组的内电势相角；获取所述风力发电机组的磁链矢量对应的磁链矢量角度与所述内电势相角的角度差值；根据所述内电势相角和所述角度差值，确定所述转子位置角。5.根据权利要求4所述的风力发电机组的转子位置角检测方法，其特征在于，根据所述电流矢量和所述电压矢量，计算所述风力发电机组的内电势相角包括：确定所述电机侧电压对应的电压角频率；根据所述电流矢量、所述电压矢量和所述电压角频率，利用发电机电势方程计算所述风力发电机组的内电势矢量；根据所述内电势矢量，确定所述内电势相角。6.根据权利要求1所述的风力发电机组的转子位置角检测方法，其特征在于，所述风力发电机组的变流器与发电机之间连接有电机电流断路器，所述电机侧电压为所述电机电流断路器与所述发电机之间的电压或所述电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：高瑞，杨志千，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11