利索能及
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专利号: 2022117042561
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种直驱风电机组故障穿越方法,其特征在于,包括以下步骤:

基于故障穿越初始时刻直驱风电机组的运行参数,确定电机定子电流的最大设定值;

其中,基于公式(1),确定所述电机定子电流的最大设定值;公式(1)为:其中,ωini为直驱风电机组故障初始时刻的转速,td为故障穿越过程的持续时间,ωmax为直驱风电机组最大允许转速,Isq为定子q轴电流,Pwt为风力机捕获的机械功率,Jeq为风力机与直驱同步电机传动轴的等效惯性时间常数,ψf为直驱同步电机的磁通;

基于所述定子电流的最大设定值,获取故障穿越过程中直流母线电容储存能量的变化值;其中,所述直流母线电容储存能量由机侧变流器流入的有功功率Pg以及网侧变流器流出的有功功率Pgrid两者共同决定;

基于公式(2),确定所述直流母线电容储存能量的变化值;公式(2)为:其中,Rs为直驱同步电机的定子电阻;

基于所述直流母线电容储存能量的变化值,获取所述定子电流的最大设定值的修正值以及对应的可控电阻阻值,以使得所述直驱风电机组的故障穿越完成。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述直流母线电容储存能量的变化值,获取所述定子电流的最大设定值的修正值以及对应的可控电阻阻值的方法,包括:响应于所述直流母线电容储存能量的变化值小于零,则修正所述定子电流的最大设定值,同时对应的可控电阻阻值为零;

响应于所述直流母线电容储存能量的变化值不小于零,则判断所述直流母线电容储存能量的变化值是否触发直流母线电压的安全约束。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述响应于所述直流母线电容储存能量的变化值小于零,则修正所述定子电流的最大设定值,同时对应的可控电阻阻值为零的方法,包括:基于公式(3),确定所述定子电流的最大设定值的修正值;公式(3)为:其中,ωend为故障穿越结束时刻的风力机转速。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述响应于所述直流母线电容储存能量的变化值不小于零,则判断所述直流母线电容储存能量的变化值是否触发直流母线电压的安全约束的方法,包括:响应于所述直流母线电容储存能量的变化值不大于直流母线电压安全约束的临界值,则所述定子电流的最大设定值不变,同时对应的可控电阻阻值为零;

响应于所述直流母线电容储存能量的变化值大于所述直流母线电压安全约束的临界值,则所述定子电流的最大设定值不变,同时对应的可控电阻阻值增加。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述响应于所述直流母线电容储存能量的变化值大于直流母线电压安全约束的临界值,则所述定子电流的最大设定值不变,同时对应的可控电阻阻值增加的方法,包括:基于公式(4)和公式(5),获取所述直流母线电压安全约束的临界值ΔEcri和所述可控电阻阻值Rresistor,以使得所述直流母线电容储存能量的变化值等于所述直流母线电压安全约束的临界值;公式(4)和公式(5)为:其中,故障穿越初始时刻直流母线电压表示为Vdc,ini,直流母线电压安全阈值表示为Vdc,th。