【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于風力發(fā)電
，具體涉及。
技術介紹
風能作為一種清潔的可再生能源，近年來受到世界各國的高度重視。風能蘊藏量巨大，隨著風能的開發(fā)利用，全球的風力發(fā)電連續(xù)多年來保持快速、持續(xù)的增長。永磁直驅式風電機組具有可靠性高、結構簡單、維護成本低、并網適應性強等優(yōu)點，特別適合用作大功率海上風力發(fā)電機組。傳統(tǒng)的永磁同步風電系統(tǒng)結構如附圖說明圖1所示，其主要由風力發(fā)電機、機側變流器以及網側變流器組成。系統(tǒng)由風輪帶動永磁發(fā)電機的轉子轉動，從而實現機械能向電能的轉換，直流母線上并聯直流母線電容，網側變流器通過一組變壓器將電能饋入電網。在將捕獲的風能以電能的形式饋入電網的過程中，只需要根據要求控制機側變流器與網側變流器上的開關器件的導通關斷，即可達到控制目的。對于傳統(tǒng)的永磁同步風電系統(tǒng)結構來說，需要全功率的變流器才能保證系統(tǒng)的正常運行。在使用兩電平的變流器時，一方面會給電流帶來一定的諧波分量，另一方面，隨著風機容量的不斷增加，全功率變流器制作的成本會大幅提升。使用全功率的變流器時，會給開關器件帶來較大的電壓應力，降低開關器件的壽命。在現有的技術方案里面，有人提出利用開關器件的串聯來分擔電壓應力，但是如何實現器件開通關斷的同步性成為一個很大的技術難題；且采用多個大功率的全控器件，相應的也會增加系統(tǒng)的成本。有人提出用不控整流橋對永磁風力發(fā)電機進行控制。但這種結構需要在不控整流橋后端加上一個DC/DC(直流/直流)變換裝置對直流母線電壓進行穩(wěn)定控制。這種結構一方面會增大控制系統(tǒng)拓撲結構的體積大小，另一方面也會給風力發(fā)電機的相電流帶來很大的諧波含量。另外一種被提出的方案...
【技術保護點】
一種基于開繞組降容結構的風力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括：一臺風力發(fā)電機、兩臺機側變流器和一個控制器；所述的機側變流器為三相六橋臂結構，其中：第一機側變流器每個橋臂由至少一個不控型器件串聯組成，第二機側變流器每個橋臂由至少一個全控型器件串聯組成；所述的風力發(fā)電機具有三相繞組；任一相繞組的一端與第一機側變流器中對應相上下橋臂的中心接點相連，另一端與第二機側變流器中對應相上下橋臂的中心接點相連；所述的控制器用于采集風力發(fā)電機的端電壓和相電流以及第二機側變流器的直流母線電壓，并根據這些信號構造出一組PWM信號以對第二機側變流器進行控制。
【技術特征摘要】
1.一種基于開繞組降容結構的風力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括:一臺風力發(fā)電機、兩臺機側變流器和一個控制器； 所述的機側變流器為三相六橋臂結構，其中:第一機側變流器每個橋臂由至少一個不控型器件串聯組成，第二機側變流器每個橋臂由至少一個全控型器件串聯組成； 所述的風力發(fā)電機具有三相繞組；任一相繞組的一端與第一機側變流器中對應相上下橋臂的中心接點相連，另一端與第二機側變流器中對應相上下橋臂的中心接點相連； 所述的控制器用于采集風力發(fā)電機的端電壓和相電流以及第二機側變流器的直流母線電壓，并根據這些信號構造出一組PWM信號以對第二機側變流器進行控制。2.根據權利要求1所述的風力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的機側變流器直流輸出側并聯有母線電容。3.根據權利要求2所述的風力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:兩臺機側變流器的直流輸出側與同一母線電容并聯。4.一種如權利要求1 3任一權利要求所述的風力發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟: (1)采集風力發(fā)電機的端電壓和相電流以及第二機側變流器的直流母線電壓；根據所述的端電壓和相電流利用反電勢估測法估算出風力發(fā)電機的轉速和轉子位置角，進而根據所述的轉子位置角對相電流進行dq變換，得到相電流的有功軸電流分量和無功軸電流分量; (2)根據所述的轉速、有功軸電流分量和無功軸電流分量計算...
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