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兆瓦级永磁同步风力发电机主动效率优化控制方法及系统技术方案

技术编号:42142718 阅读:23 留言:0更新日期:2024-07-26 23:59
本发明专利技术属于面向大功率海上风力发电领域,提供了兆瓦级永磁同步风力发电机主动效率优化控制方法及系统,其技术方案为:在经典最大功率追踪策略的基础之上,通过调整控制策略,进一步提升兆瓦级风力发电机系统的风能捕获量,同时,提高系统电能变换效率。首先,优化风机转速参考给定方案,发挥风机本体的储能潜力,捕获更多风能;其次,利用模型预测控制实现多目标控制,在风力发电机的控制中加入状态切换过程中的母线电压波动抑制和效率优化控制。本发明专利技术可以有效提升系统风能捕获量与电能变换效率,进而减低度电成本,是高端装备制造领域的一项新的绿色节能技术。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于面向大功率海上风力发电领域,尤其涉及兆瓦级永磁同步风力发电机主动效率优化控制方法及系统


技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。

2、风力发电是新能源发电的重要组成部分,加之海上风功率密度比陆上大,且靠近负荷中心,因此风力发电正朝着深远海及大功率发展。由于风速波动频繁,风机的发电量也是波动的,同时,负荷也是时时变化,难以控制与负荷时时相等,一般情况下,夜间风大用电量低,风力发电量大于用电量;而日间则正好相反。此外,对于风力发电机系统而言,不仅需要保证源荷平衡,还要保证风能捕获量。

3、专利技术人发现,传统的控制策略在电网上层调度指令下,实时控制风轮转速,在用电量较少时,控制风机少发电或者切出风机;在用电量较多时,则是控制风机实现最大功率追踪,对于中大型风机而言,一般是通过最佳特性曲线法,依据实时风速确定最优的风机转速与桨距角,以最大限度捕获风能。

4、但上述方案仅实现了风力发电机的最大功率追踪,而未实现整个风力发电机系统的最大功率追踪。即仅考虑了实时风速,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.兆瓦级永磁同步风力发电机主动效率优化控制方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的兆瓦级永磁同步风力发电机主动效率优化控制方法,其特征在于,风轮的风功率捕获函数为:

3.如权利要求1所述的兆瓦级永磁同步风力发电机主动效率优化控制方法,其特征在于,若风机配置超级电容,储存风能或释放储存的风能时,超级电容的充放电控制策略为:

4.如权利要求1所述的兆瓦级永磁同步风力发电机主动效率优化控制方法,其特征在于,若系统工作在如果不需要改变储存或释放能量的状态,系统则工作在常规状态。

5.如权利要求1所述的兆瓦级永磁同步风力发电机主动效率优化控...

【技术特征摘要】

1.兆瓦级永磁同步风力发电机主动效率优化控制方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的兆瓦级永磁同步风力发电机主动效率优化控制方法,其特征在于,风轮的风功率捕获函数为:

3.如权利要求1所述的兆瓦级永磁同步风力发电机主动效率优化控制方法,其特征在于,若风机配置超级电容,储存风能或释放储存的风能时,超级电容的充放电控制策略为:

4.如权利要求1所述的兆瓦级永磁同步风力发电机主动效率优化控制方法,其特征在于,若系统工作在如果不需要改变储存或释放能量的状态,系统则工作在常规状态。

5.如权利要求1所述的兆瓦级永磁同步风力发电机主动效率优化控制方法,其特征在于,得到风力发电机运行的控制信号后,还包括:基于风力发电机运行的控制信号对风力发电机进行控制,控制过程中,利用矢量平滑切换充放电状态的工作模态,来抑制母线电压和电流的波动。

6.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员:张祯滨张进李真陈昊宇何汉李俊达
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:

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