一种液压型风力发电高电压穿越控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种液压型风力发电高电压穿越控制系统及方法，其控制系统组成为：风力机部分、定量泵‑变量马达液压主传动系统和发电机部分，通过其中的转速控制器、有功功率控制器、无功功率控制器能够实现液压型风电机组高电压穿越中的有功功率控制、有功功率的平滑控制和无功功率补偿控制。其控制方法是：在电网出现高电压故障时，通过调整变量马达摆角，在保证励磁同步发电机转速满足并网转速需求的同时实现风电机组高电压穿越过程中的有功功率控制和有功功率平滑，同时通过控制励磁同步发电机输出的动态感性无功电流实现风电机组高电压穿越过程中的无功功率补偿。

【技术实现步骤摘要】
一种液压型风力发电高电压穿越控制系统及方法
本专利技术涉及风力发电
，更具体地说，涉及一种液压型风力发电高电压穿越控制系统及方法。
技术介绍
随着社会经济的快速发展，全球范围内的能源危机、环境污染、气候变暖逐步引起了世界各国的广泛关注，而随着可持续发展战略的推动和风电技术的逐步成熟，风力发电将成为新能源产业的重要支柱。液压型风电机组作为一种新型风电机组，可通过液压长管路采用落地安装大大降低了机舱的重量，同时液压型风电机组在运行和维护成本方面相对传动的双馈型风电机组，是传统机型成本的56％。随着电网企业要求的日益提高，风力发电机组的故障电压穿越被业界公认为最具挑战性的重要技术指标之一。液压型风电机组与传统机组一样，仍需要具有故障穿越的能力，且风电机组在电网故障下的穿越能力，直接关系着机组、风场乃至区域电网的安全稳定。我国对风电机组高电压穿越给出了明确要求：高电压穿越要求为：(1)有功功率输出：没有脱网的风电机组，在电压升高时刻及电压恢复正常时刻，有功功率波动幅值应在±50％Pn范围内，且波动幅值应大于零，波动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液压型风力发电高电压穿越控制系统，其特征在于，所述系统包括：风力机部分、定量泵-变量马达液压主传动系统和发电机部分，其中，风力机部分的风机与定量泵-变量马达液压主传动系统的定量泵同轴刚性连接，发电机部分的励磁同步发电机与定量泵-变量马达液压主传动系统的变量马达同轴刚性连接；/n所述风力机部分包括风速传感器(1)、第一转速转矩传感器(4)；/n发电机部分包括励磁同步发电机(20)、无功功率控制器(21)、多功能仪表(22)和电网(23)；励磁同步发电机(20)通过第二传动轴(17)与变量马达(16)同轴相连，用于接收系统中能量，并将其传送给电网(23)；多功能仪表(22)安装于电网(23...

【技术特征摘要】
1.一种液压型风力发电高电压穿越控制系统，其特征在于，所述系统包括：风力机部分、定量泵-变量马达液压主传动系统和发电机部分，其中，风力机部分的风机与定量泵-变量马达液压主传动系统的定量泵同轴刚性连接，发电机部分的励磁同步发电机与定量泵-变量马达液压主传动系统的变量马达同轴刚性连接；
所述风力机部分包括风速传感器(1)、第一转速转矩传感器(4)；
发电机部分包括励磁同步发电机(20)、无功功率控制器(21)、多功能仪表(22)和电网(23)；励磁同步发电机(20)通过第二传动轴(17)与变量马达(16)同轴相连，用于接收系统中能量，并将其传送给电网(23)；多功能仪表(22)安装于电网(23)上，用于采集电网(23)的电压、频率和有功功率；
定量泵-变量马达液压主传动系统包括转速控制器(15)、有功功率控制器(18)、变量马达(16)、第二转速转矩传感器(19)、高压压力传感器(24)、低压压力传感器(25)；
转速控制器(15)输入端分别连接流量传感器(14)、第二转速转矩传感器(19)和多功能仪表(22)，转速控制器(15)输出端连接变量马达(16)，用于电网(23)电压升高时，通过调节变量马达(16)的摆角，进而调节励磁同步发电机(20)的转速，保证励磁同步发电机(20)转速满足并网转速需求；
有功功率控制器(18)输入端分别连接第一转速转矩传感器(4)、第二转速转矩传感器(19)、多功能仪表(22)、风速传感器(1)、高压压力传感器(24)、低压压力传感器(25)，有功功率控制器(18)输出端连接变量马达(16)，用于电网(23)电压升高时，调整变量马达(16)的摆角，从而实现风机(2)能量的释放，同时调整变量马达(16)的摆角实现高电压故障期间的有功功率的平滑控制；
无功功率控制器(21)输入端连接多功能仪表(22)，无功功率控制器(21)输出端连接励磁同步发电机(20)，用于在电网(23)电压升高时，调节励磁同步发电机(20)的输出动态感性无功电流。


2.根据权利要求1所述的液压型风力发电高电压穿越控制系统，其特征在于，所述定量泵-变量马达液压主传动系统包括定量泵(5)、高压管路(6)、低压管路(7)、第一单向阀(8)、第二单向阀(9)、溢流阀(10)、补油泵(11)、油箱(12)、安全阀(13)、流量传感器(14)、第二传动轴(17)；
定量泵(5)与风力机部分的风机(2)同轴相连，定量泵(5)的进油口从低压管路(7)吸油，定量泵(5)的压油口通过高压管路(6)输出高压油；高压管路(6)上安装有流量传感器(14)、高压压力传感器(24)；低压管路(7)上安装有低压压力传感器(25)；安全阀(13)跨接在高压管路(6)和低压管路(7)之间；补油泵(11)吸油口与油箱(12)相连，补油泵(11)压油口分别连接第一单向阀(8)和第二单向阀(9)的一端；第一单向阀(8)的另一端连接到高压管路(6)，第二单向阀(9)的另一端连接到低压管路(7)，第一单向阀(8)和第二单向阀(9)在系统中可防止系统中的液压油回流入补油泵(11)中；溢流阀(10)跨接在补油泵(11)压油口与油箱(12)之间，用于控制补油泵输出液压油的压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾超，张琳，高伟，陈立娟，郑鹏飞，孔祥东，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13