本发明专利技术公开风力发电系统接入直流微电网的控制装置及方法。该装置根据接收来自能量管理器的模式变量命令，使风力发电系统处于不同的工作模式，包括最大功率点跟踪模式、恒压模式和恒功率模式。在不同工作模式下运行相应的控制算法，从而，使风力发电系统可根据直流微电网的能量需求而调整输入到直流微电网的能量，这样，使风力发电系统可控，有助于实现整个直流微电网的稳定运行；另外，由于控制算法设计时考虑了风力发电系统的输出功率、功率差值和电压差值等，所以，控制精度高，可靠性也高，能量利用率也高。
【技术实现步骤摘要】
【技术保护点】
风力发电系统接入微电网的控制装置，所述风力发电系统通过开关电路连接于微电网，其特征在于：该装置包括电流采样电路、第一电压采样电路、第二电压采样电路、处理器和驱动电路，其中，所述电流采样电路和第一电压采样电路分别采样风力发电系统输出的电流和电压；所述第二电压采样电路采样直流母线的电压；所述处理器接收来自能量管理器的模式变量命令，该模式变量命令的不同值分别与最大功率点跟踪模式、恒压模式或恒功率模式对应；在模式变量命令对应于最大功率点跟踪模式时，根据电流采样电路和第一电压采样电路采样的电流和电压值计算当前功率，根据第一电压采样电路采集的当前电压和发电机的极对数计算风力发电系统的发电机旋转角速度ω(K)，还计算当前功率与上一次功率的差值eP(K)、当前发电机旋转角速度与上一次旋转角速度的差值Δω(K)以及控制信号增量Δd＝Kp|eP(K)/Δω(K)|，在Δd＜Δdmax且eP(K)＞0和Δω(K)＞0或Δd＝Δdmax且eP(K)＞0和Δω(K)＞0时，将上次控制信号加上所述控制信号增量而产生第一控制信号；在Δd＜Δdmax且eP(K)＞0和Δω(K)≤0或Δd＝Δdmax且eP(K)＞0和Δω(K)≤0时，将上次控制信号减去所述控制信号增量而产生第二控制信号；在Δd＜Δdmax且eP(K)≤0和Δω(K)＞0或Δd＝Δdmax且eP(K)≤0和Δω(K)＞0时，将上次控制信号减去所述控制信号增量而产生第三控制信号；在Δd＜Δdmax且eP(K)≤0和Δω(K)＜0或Δd＝Δdmax且eP(K)≤0和Δω(K)＜0时，将上次控制信号加上所述控制信号增量而产生第四控制信号；所述处理器在模式变量命令对应于恒压模式时，根据电流采样电路和第一电压 采样电路采样的电流和电压计算当前功率及当前功率和上一次功率的差值eP(K)，根据期望电压值以及第二电压采样电路采样的直流母线电压计算差值eV(K)，对eV(K)采用PI控制而计算出风力发电系统向微电网输入电能的时间的控制信号增量Δd＝Kp×(eV(K)?eV(K?1))+Ki×eV(K)，在eP(K)＞0时，将上次的控制信号加上所述控制信号增量而产生第五控制信号；在eP(K)≤0且eV(K)≤ε或eP(K)≤0且eV(K?1)≤ε时，将上次的控制信号加上所述控制信号增量作为第六控制信号输出；在eP(K)≤0且eV(K)＞ε和eV(K?1)＞ε，处理器产生模式变量修改指令以使得能量管理器根据该指令而切换至最大功率点跟踪模式；所述处理器在模式变量命令对应于恒功率模式：根据电流采样电路和第一电压采样电路采样的电流和电压计算当前功率P(K)以及期望功率与当前功率的差值eP(K)，对eP(K)采用PI控制而计算出风力发电系统向微电网输入电能的时间的控制信号增量Δd＝Kp×(eP(K)?eP(K?1))+Ki×eP(K)，在P(K)?P(K?1)＞0时，将上次的控制信号加上所述控制信号增量作为第七控制信号输出；在P(K)?P(K?1)≤0，eP(K)≤ε或eP(K?1)≤ε时，将上次的控制信号加上所述控制信号增量作为第八控制信号输出；在P(K)?P(K?1)≤0，且eP(K)＞ε和eP(K?1)＞ε时，处理器产生模式变量修改指令以使得能量管理器根据该指令而切换至最大功率点跟踪模式；所述驱动电路放大来自处理器的第一控制信号至第八控制信号，并相应传输放大后的信号至开关电路而由所述第一控制信号至第八控制信号相应控制所述开关电路的通断时间。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：熊远生，钱苏翔，詹彦，许聚武，
申请(专利权)人：嘉兴学院，
类型：发明
国别省市：
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