本發明涉及風(feng)力(li)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)機(ji)功率生成的(de)控(kong)制(zhi)，特別是涉及配置為(wei)表現出(chu)虛擬(ni)同步發電(dian)機(ji)響應(ying)的(de)風(feng)力(li)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)機(ji)的(de)控(kong)制(zhi)。

背景技術：

1、為(wei)了使諸如風力渦輪機(ji)(ji)的可再(zai)生(sheng)能源在電(dian)網中(zhong)的滲透(tou)率大大提(ti)高，一些(xie)國家(jia)提(ti)出(chu)要求(qiu)功率轉換(huan)器配(pei)備(bei)與常規(gui)同(tong)步(bu)發電(dian)機(ji)(ji)類似的電(dian)網形成(cheng)特性。這些(xie)要求(qiu)可以通過(guo)將可再(zai)生(sheng)功率生(sheng)成(cheng)單(dan)元配(pei)置為(wei)虛擬同(tong)步(bu)機(ji)(ji)vsm來滿(man)足(zu)。

2、當vsm配(pei)置的風(feng)力(li)渦(wo)輪(lun)機以較高的過(guo)流閾值(zhi)運行(xing)時，電(dian)網干(gan)擾(諸(zhu)如相(xiang)位(wei)跳變)可能會導(dao)致(zhi)(zhi)發電(dian)機功率(lv)和(he)/或發電(dian)機扭矩(ju)出現高峰值(zhi)，從而導(dao)致(zhi)(zhi)不希望的機械峰值(zhi)負載。

3、因此，配置為同步(bu)機(ji)的風力渦輪機(ji)在響應電(dian)網(wang)干擾時可能(neng)會承受高機(ji)械負(fu)載，這(zhe)是一個問題(ti)。因此，需要解決這(zhe)一問題(ti)和其他問題(ti)的虛擬(ni)同步(bu)機(ji)實現方式。

技術實現思路

1、本發(fa)明的(de)(de)目的(de)(de)是改進配(pei)置為虛擬同步機的(de)(de)風力渦(wo)輪(lun)機的(de)(de)控(kong)制，以緩(huan)解上述風力渦(wo)輪(lun)機負載的(de)(de)問題。

2、在本發明的第(di)一方面中，一種用(yong)于(yu)限(xian)制風力渦(wo)輪機(ji)的發電機(ji)功率或發電機(ji)扭矩水平(ping)的方法(fa)，所述(shu)風力渦(wo)輪機(ji)包括(kuo)功率轉換器，所述(shu)功率轉換器具有被(bei)布置用(yong)于(yu)向電網供應電力的線路側逆(ni)變器，所述(shu)方法(fa)包括(kuo)：

3、-基于(yu)(yu)(yu)測量的(de)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機負(fu)(fu)載和限(xian)制(zhi)函數(shu)確定最(zui)(zui)大(da)(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)值(zhi)(zhi)，該(gai)限(xian)制(zhi)函數(shu)設定上限(xian)最(zui)(zui)大(da)(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)值(zhi)(zhi)和下限(xian)最(zui)(zui)大(da)(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)值(zhi)(zhi)，使得如果發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機負(fu)(fu)載大(da)(da)于(yu)(yu)(yu)最(zui)(zui)大(da)(da)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機負(fu)(fu)載，則(ze)最(zui)(zui)大(da)(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)值(zhi)(zhi)接近(jin)下限(xian)最(zui)(zui)大(da)(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)值(zhi)(zhi)，并且使得如果發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機負(fu)(fu)載小于(yu)(yu)(yu)最(zui)(zui)大(da)(da)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機負(fu)(fu)載或小于(yu)(yu)(yu)較低的(de)最(zui)(zui)大(da)(da)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機負(fu)(fu)載，則(ze)最(zui)(zui)大(da)(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)值(zhi)(zhi)接近(jin)上限(xian)最(zui)(zui)大(da)(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)值(zhi)(zhi)，

4、-基于與電(dian)(dian)網(wang)電(dian)(dian)流相關的電(dian)(dian)流幅(fu)值(zhi)(zhi)(zhi)和(he)最大(da)電(dian)(dian)網(wang)電(dian)(dian)流值(zhi)(zhi)(zhi)之(zhi)間的電(dian)(dian)流差值(zhi)(zhi)(zhi)確定(ding)虛(xu)擬(ni)阻抗(kang)值(zhi)(zhi)(zhi)，其中虛(xu)擬(ni)阻抗(kang)值(zhi)(zhi)(zhi)包括虛(xu)擬(ni)電(dian)(dian)阻值(zhi)(zhi)(zhi)和(he)可選(xuan)的虛(xu)擬(ni)電(dian)(dian)抗(kang)值(zhi)(zhi)(zhi)，

5、-基于虛擬(ni)阻抗(kang)值(zhi)(zhi)和電網電流(liu)確定虛擬(ni)阻抗(kang)值(zhi)(zhi)上的虛擬(ni)電壓(ya)降，

6、-基于(yu)虛擬電阻值和電網(wang)電流(liu)，或(huo)者基于(yu)電網(wang)電流(liu)和期望(wang)電網(wang)電壓或(huo)線路(lu)側逆變器將要生(sheng)成的期望(wang)無功(gong)功(gong)率(lv)的電壓幅值參考，確(que)定虛擬電網(wang)功(gong)率(lv)，

7、-根據虛擬同步機控制(zhi)方案，基于功(gong)率(lv)生成單元的期望(wang)功(gong)率(lv)輸出的功(gong)率(lv)參考和虛擬電網功(gong)率(lv)確定虛擬同步機角(jiao)度，

8、-基于(yu)虛(xu)擬(ni)同(tong)步機角度、虛(xu)擬(ni)電壓降和電壓幅(fu)值參考確定控制線路側逆變器(qi)生(sheng)成功率(lv)的(de)電壓參考。

9、該方法對于風力渦輪機(ji)尤其(qi)有(you)利，其(qi)中(zhong)線路側逆變器(qi)根(gen)據電網(wang)形(xing)成逆變器(qi)方案進行控(kong)制，即其(qi)中(zhong)虛(xu)擬同步(bu)機(ji)角(jiao)度(du)θvsm根(gen)據電網(wang)形(xing)成逆變器(qi)方案(諸如虛(xu)擬同步(bu)機(ji)方案)確定。

10、通過(guo)在發電(dian)(dian)機負載大(da)于(yu)最(zui)大(da)發電(dian)(dian)機負載時將最(zui)大(da)電(dian)(dian)網(wang)電(dian)(dian)流(liu)值限制為下限最(zui)大(da)電(dian)(dian)流(liu)值，至少(shao)與(yu)不限制最(zui)大(da)電(dian)(dian)網(wang)電(dian)(dian)流(liu)值的解決方案相比，降低了發電(dian)(dian)機負載中的峰值。

11、通(tong)過將(jiang)最大(da)(da)電網電流(liu)值限(xian)制在可能大(da)(da)于零(ling)的(de)下限(xian)最大(da)(da)電流(liu)值與上(shang)限(xian)最大(da)(da)電流(liu)值之間(jian)，避免了確定非(fei)常小(xiao)的(de)閾(yu)(yu)值或非(fei)常大(da)(da)的(de)閾(yu)(yu)值。

12、根據一個實(shi)施例，確(que)定(ding)最(zui)(zui)大(da)電(dian)網電(dian)流(liu)值包括：確(que)定(ding)測量的(de)發電(dian)機(ji)(ji)負(fu)載與最(zui)(zui)大(da)發電(dian)機(ji)(ji)負(fu)載之(zhi)間的(de)負(fu)載差(cha)值，對負(fu)載差(cha)值進行積分(fen)，并基于(yu)積分(fen)的(de)負(fu)載差(cha)值，且受限于(yu)限制函(han)數的(de)上(shang)限最(zui)(zui)大(da)電(dian)網電(dian)流(liu)值和(he)下限最(zui)(zui)大(da)電(dian)網電(dian)流(liu)值，確(que)定(ding)最(zui)(zui)大(da)電(dian)網電(dian)流(liu)值。

13、有利的是，通過(guo)基于對負載差值(zhi)(zhi)(zhi)進行積分來(lai)確定最(zui)(zui)大(da)電(dian)(dian)網(wang)電(dian)(dian)流(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)，下限最(zui)(zui)大(da)電(dian)(dian)網(wang)電(dian)(dian)流(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)和上限最(zui)(zui)大(da)電(dian)(dian)網(wang)電(dian)(dian)流(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)之(zhi)間(jian)的變(bian)化逐漸發生，并且其中變(bian)化率取決于負載差值(zhi)(zhi)(zhi)的幅值(zhi)(zhi)(zhi)。

14、根(gen)據一(yi)個實施例，對負(fu)載差值進行積分包括將負(fu)載差值與取(qu)決于負(fu)載差值的增益(yi)因(yin)子相(xiang)乘(cheng)。

15、有利的(de)(de)是(shi)，通過使用自適應(ying)增益(yi)因子(zi)，可(ke)以(yi)調整變化率。例如，通過確(que)定(ding)取(qu)決于負載差值(zhi)的(de)(de)符(fu)號的(de)(de)增益(yi)因子(zi)，可(ke)以(yi)實現(xian)向下限最(zui)大(da)電(dian)(dian)(dian)網電(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)快速變化，以(yi)確(que)保發電(dian)(dian)(dian)機負載峰值(zhi)受(shou)到限制，同(tong)時實現(xian)向上限最(zui)大(da)電(dian)(dian)(dian)網電(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)較(jiao)慢(man)變化，例如出(chu)于穩(wen)定(ding)性目的(de)(de)。

16、根據一個(ge)實施例，確定最大(da)(da)電(dian)(dian)網(wang)(wang)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)值(zhi)包(bao)括：如果測量的(de)發(fa)電(dian)(dian)機(ji)負(fu)載大(da)(da)于最大(da)(da)發(fa)電(dian)(dian)機(ji)負(fu)載，則選(xuan)擇(ze)下限最大(da)(da)電(dian)(dian)網(wang)(wang)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)值(zhi)；如果測量的(de)發(fa)電(dian)(dian)機(ji)負(fu)載小于較低(di)的(de)最大(da)(da)發(fa)電(dian)(dian)機(ji)負(fu)載，則選(xuan)擇(ze)上(shang)限最大(da)(da)電(dian)(dian)網(wang)(wang)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)值(zhi)；并且通過限制上(shang)限最大(da)(da)電(dian)(dian)網(wang)(wang)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)值(zhi)和下限最大(da)(da)電(dian)(dian)網(wang)(wang)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)值(zhi)之間的(de)變化的(de)變化率來(lai)確定最大(da)(da)電(dian)(dian)網(wang)(wang)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)值(zhi)。

17、根(gen)據該實施例，最(zui)(zui)大(da)電(dian)網電(dian)流值由滯(zhi)后函數確定，其中閾值由最(zui)(zui)大(da)發電(dian)機(ji)負載(zai)和較(jiao)低(di)的最(zui)(zui)大(da)發電(dian)機(ji)負載(zai)給出。為(wei)了避免(mian)最(zui)(zui)大(da)電(dian)網電(dian)流值的瞬間變化(hua)，可以使用速率限制器來(lai)限制變化(hua)率。

18、根據一(yi)個實施例，確定虛(xu)擬同步機(ji)角(jiao)度θvsm，使得角(jiao)度θvsm的二次(ci)導數(shu)指(zhi)示功率參(can)考pref與(yu)虛(xu)擬電(dian)網功率pvsm結合(加上)阻尼功率pd之間的偏差。

19、根(gen)據一個實施例(li)，虛(xu)擬電(dian)阻值基(ji)于控制(zhi)算法確(que)(que)定，其中控制(zhi)算法包括確(que)(que)定與(yu)電(dian)流差(cha)(cha)值成比(bi)(bi)例(li)的值的比(bi)(bi)例(li)部分(fen)(fen)和(he)/或(huo)確(que)(que)定與(yu)電(dian)流差(cha)(cha)值的時間積分(fen)(fen)成比(bi)(bi)例(li)的值的積分(fen)(fen)部分(fen)(fen)。

20、有利的(de)(de)是，通過基于(yu)(yu)控制算法確(que)(que)定(ding)虛擬阻(zu)抗的(de)(de)虛擬電阻(zu)值，虛擬電阻(zu)基于(yu)(yu)電流(liu)差值的(de)(de)幅值，并且可(ke)能取決于(yu)(yu)誤差隨(sui)時(shi)間的(de)(de)積(ji)分。該方法可(ke)以(yi)提供對(dui)虛擬電阻(zu)的(de)(de)穩定(ding)確(que)(que)定(ding)。

21、根據一(yi)個實施例，積(ji)(ji)分部分包(bao)括依據電(dian)流差值(諸(zhu)如電(dian)流差值的符號)確定的積(ji)(ji)分增益。

22、有利的(de)是，對于(yu)正電(dian)流(liu)誤差，積(ji)分增益(yi)(yi)可以(yi)(yi)(yi)較大，以(yi)(yi)(yi)提供(gong)快(kuai)速電(dian)流(liu)限(xian)(xian)(xian)制。對于(yu)負(fu)電(dian)流(liu)誤差，可以(yi)(yi)(yi)使(shi)用(yong)較小的(de)增益(yi)(yi)，以(yi)(yi)(yi)在不平衡情況下提供(gong)穩定的(de)響應。在一個示例中(zhong)，該方(fang)法(fa)包括根據最小和最大限(xian)(xian)(xian)制來限(xian)(xian)(xian)制虛擬電(dian)阻值。

23、根據一(yi)個實施例(li)，虛(xu)擬(ni)(ni)阻抗(kang)值(zhi)的虛(xu)擬(ni)(ni)電抗(kang)值(zhi)依據定(ding)義虛(xu)擬(ni)(ni)電抗(kang)值(zhi)與虛(xu)擬(ni)(ni)電阻值(zhi)之間的比率的預定(ding)因子來確定(ding)。

24、根據一(yi)個實(shi)施例，將電(dian)(dian)流(liu)幅值(zhi)確定為電(dian)(dian)網電(dian)(dian)流(liu)的電(dian)(dian)流(liu)相(xiang)的電(dian)(dian)流(liu)幅值(zhi)中的最大電(dian)(dian)流(liu)幅值(zhi)，或(huo)者確定為電(dian)(dian)網電(dian)(dian)流(liu)的電(dian)(dian)流(liu)矢量(liang)或(huo)其變換量(liang)的幅值(zhi)。

25、根據一個實施例，虛擬同(tong)步(bu)(bu)(bu)機旋轉速(su)度基(ji)(ji)于(yu)(yu)阻(zu)尼(ni)功(gong)率(lv)的反饋、功(gong)率(lv)參考、虛擬電網功(gong)率(lv)和慣性(xing)積(ji)分(fen)模型(xing)的組合確(que)定，其中同(tong)步(bu)(bu)(bu)機角度基(ji)(ji)于(yu)(yu)同(tong)步(bu)(bu)(bu)機旋轉速(su)度的積(ji)分(fen)確(que)定，并(bing)且其中阻(zu)尼(ni)功(gong)率(lv)基(ji)(ji)于(yu)(yu)虛擬同(tong)步(bu)(bu)(bu)機旋轉速(su)度確(que)定。

26、根據一個實施例，該方法包括(kuo)：

27、-獲取(qu)功率生(sheng)成單(dan)元的輸出的連接點(dian)處的網絡電壓，

28、-基于網絡電壓(ya)確定電網的旋轉(zhuan)速(su)度，以(yi)及

29、-基于虛擬(ni)同步機旋轉(zhuan)速(su)度和電網的(de)旋轉(zhuan)速(su)度確定阻尼功率(lv)。

30、根據一個實(shi)施例，該方法(fa)包括：

31、-通過將(jiang)電(dian)壓幅值參(can)考或(huo)其變換量(liang)與虛(xu)擬電(dian)壓降相(xiang)結合來確定經(jing)修正(zheng)的電(dian)壓參(can)考，以及

32、-基于經修正的電壓(ya)參(can)(can)考(kao)確定電壓(ya)參(can)(can)考(kao)。

33、電壓幅值參考(kao)可以在dq框架(frame)中(zhong)定義(yi)。

34、根據一(yi)個實施(shi)例(li)，該方(fang)法包括將(jiang)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)幅值參(can)(can)考(kao)變(bian)(bian)(bian)換(huan)為(wei)非旋轉目標框架(jia)中的(de)(de)變(bian)(bian)(bian)換(huan)后的(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)幅值參(can)(can)考(kao)，其中，通過將(jiang)所述變(bian)(bian)(bian)換(huan)后的(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)幅值參(can)(can)考(kao)與虛擬電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降相結合來(lai)確定經修(xiu)正的(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)參(can)(can)考(kao)。

35、本發明的第二方(fang)面(mian)涉及一種(zhong)風(feng)力渦輪(lun)機(ji)(ji)(ji)控制系統(tong)(tong)，所述風(feng)力渦輪(lun)機(ji)(ji)(ji)控制系統(tong)(tong)被(bei)布(bu)置用于限制風(feng)力渦輪(lun)機(ji)(ji)(ji)的發電(dian)機(ji)(ji)(ji)功率(lv)或發電(dian)機(ji)(ji)(ji)扭矩(ju)水(shui)平，該風(feng)力渦輪(lun)機(ji)(ji)(ji)包括功率(lv)轉換器(qi)(qi)，該功率(lv)轉換器(qi)(qi)具(ju)有被(bei)布(bu)置用于向電(dian)網供應電(dian)力的線路側逆變器(qi)(qi)，其中，該風(feng)力渦輪(lun)機(ji)(ji)(ji)控制系統(tong)(tong)被(bei)布(bu)置用于執行第一方(fang)面(mian)所述的方(fang)法。

36、本(ben)發明(ming)的第三方面涉(she)及一種風力渦輪(lun)機(ji)，該(gai)風力渦輪(lun)機(ji)包(bao)括根據第二方面所述的控(kong)制系(xi)統。

技術特征：

1.一種(zhong)用(yong)于限制(zhi)風力(li)渦輪(lun)機(ji)的(de)發電機(ji)負載的(de)方(fang)法，所述風力(li)渦輪(lun)機(ji)包括(kuo)(kuo)功率(lv)轉換器(qi)(qi)，所述功率(lv)轉換器(qi)(qi)具有被布置用(yong)于向電網供應電力(li)的(de)線(xian)路側(ce)逆變器(qi)(qi)，所述方(fang)法包括(kuo)(kuo)：

2.根據權利要求1所述的(de)方法，其中(zhong)，確定(ding)所述最大(da)(da)電(dian)(dian)網電(dian)(dian)流值(zhi)(imax)包(bao)括(kuo)確定(ding)測量的(de)發(fa)電(dian)(dian)機負(fu)(fu)載(lgen)和(he)(he)所述最大(da)(da)發(fa)電(dian)(dian)機負(fu)(fu)載(lmax)之間的(de)負(fu)(fu)載差(cha)值(zhi)(δl)，對所述負(fu)(fu)載差(cha)值(zhi)(δl)進(jin)行(xing)積分，并基于積分的(de)負(fu)(fu)載差(cha)值(zhi)(δl)，且受限(xian)于所述限(xian)制函數的(de)上限(xian)最大(da)(da)電(dian)(dian)網電(dian)(dian)流值(zhi)(imax-h)和(he)(he)所述下限(xian)最大(da)(da)電(dian)(dian)網電(dian)(dian)流值(zhi)(imax-l)來確定(ding)所述最大(da)(da)電(dian)(dian)網電(dian)(dian)流值(zhi)(imax)。

3.根據權利要求2所(suo)述(shu)(shu)的(de)方法，其中(zhong)，對所(suo)述(shu)(shu)負(fu)載差值(zhi)(zhi)(δl)進行積分包括(kuo)將所(suo)述(shu)(shu)負(fu)載差值(zhi)(zhi)(δl)與取決(jue)于(yu)所(suo)述(shu)(shu)負(fu)載差值(zhi)(zhi)(δl)的(de)增益因(yin)子(zi)(ki)相乘。

4.根據(ju)權利要求1所(suo)述的(de)方法，其中(zhong)，確定(ding)所(suo)述最(zui)(zui)大(da)電(dian)網(wang)(wang)電(dian)流(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)(imax)包括：如果(guo)(guo)測量的(de)發(fa)電(dian)機(ji)負載(lgen)大(da)于所(suo)述最(zui)(zui)大(da)發(fa)電(dian)機(ji)負載(lmax)，則(ze)選(xuan)擇所(suo)述下限(xian)最(zui)(zui)大(da)電(dian)網(wang)(wang)電(dian)流(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)(imax-l)，如果(guo)(guo)測量的(de)發(fa)電(dian)機(ji)負載(lgen)小于所(suo)述較(jiao)低的(de)最(zui)(zui)大(da)發(fa)電(dian)機(ji)負載(lmax-l)，則(ze)選(xuan)擇所(suo)述上(shang)限(xian)最(zui)(zui)大(da)電(dian)網(wang)(wang)電(dian)流(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)(imax-h)；以及通過限(xian)制所(suo)述上(shang)限(xian)最(zui)(zui)大(da)電(dian)網(wang)(wang)電(dian)流(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)(imax-h)與所(suo)述下限(xian)最(zui)(zui)大(da)電(dian)網(wang)(wang)電(dian)流(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)(imax-l)之間的(de)變(bian)化的(de)變(bian)化率來確定(ding)所(suo)述最(zui)(zui)大(da)電(dian)網(wang)(wang)電(dian)流(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)(imax)。

5.根據(ju)前(qian)述(shu)(shu)(shu)權利要求中任一項所(suo)述(shu)(shu)(shu)的方法，其中，所(suo)述(shu)(shu)(shu)虛擬同步機角(jiao)度(θvsm)被確定為使得所(suo)述(shu)(shu)(shu)角(jiao)度(θvsm)的二次導數(shu)指示功(gong)率(lv)參考(kao)(pref)與所(suo)述(shu)(shu)(shu)虛擬電網功(gong)率(lv)(pvsm)結合(he)阻(zu)尼功(gong)率(lv)(pd)之間(jian)的偏差(cha)。

6.根據前述(shu)(shu)(shu)(shu)權利要求中任(ren)一項所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)方法(fa)，其中，所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)虛擬電阻(zu)值(zhi)(zhi)(rvir)基于控制(zhi)算法(fa)確定，其中所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)控制(zhi)算法(fa)包括確定與(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)電流差值(zhi)(zhi)(ierr)成比例的(de)值(zhi)(zhi)的(de)比例部(bu)分和/或(huo)確定與(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)電流差值(zhi)(zhi)(ierr)的(de)時間積分成比例的(de)值(zhi)(zhi)的(de)積分部(bu)分。

7.根據(ju)前述(shu)權利(li)要求中任一項所(suo)述(shu)的方法，其中，所(suo)述(shu)虛(xu)擬(ni)阻抗(kang)值(zhi)(zvir)的虛(xu)擬(ni)電(dian)抗(kang)值(zhi)(xvir)依(yi)據(ju)定(ding)義所(suo)述(shu)虛(xu)擬(ni)電(dian)抗(kang)值(zhi)(xvir)與所(suo)述(shu)虛(xu)擬(ni)電(dian)阻值(zhi)(rvir)之間的比率的預(yu)定(ding)因子(kx/r)確定(ding)。

8.根據前述權利要求中(zhong)任一項所(suo)(suo)述的(de)方法，其(qi)中(zhong)，所(suo)(suo)述電(dian)(dian)(dian)流(liu)幅(fu)值(zhi)(im1，im2)被確(que)定為所(suo)(suo)述電(dian)(dian)(dian)網電(dian)(dian)(dian)流(liu)(igrid)的(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)相(ia，ib，ic)的(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)幅(fu)值(zhi)(ima，imb，imc)中(zhong)的(de)最大電(dian)(dian)(dian)流(liu)幅(fu)值(zhi)，或者被確(que)定為所(suo)(suo)述電(dian)(dian)(dian)網電(dian)(dian)(dian)流(liu)(igrid)的(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)矢量或其(qi)變(bian)換量(idq，iαβ)的(de)幅(fu)值(zhi)。

9.根據前述權利(li)要求中(zhong)任一項所(suo)述的方(fang)法，其中(zhong)，虛擬同(tong)步(bu)機旋(xuan)轉(zhuan)速度(du)(ωvsm)基于(yu)(yu)(yu)阻尼功(gong)率(pd)的反饋、功(gong)率參考(pref)、虛擬電網(wang)功(gong)率(pvsm)和慣性積(ji)分模型(391)的組(zu)合來確(que)定(ding)，其中(zhong)所(suo)述同(tong)步(bu)機角度(du)(θvsm)基于(yu)(yu)(yu)同(tong)步(bu)機旋(xuan)轉(zhuan)速度(du)(ωvsm)的積(ji)分來確(que)定(ding)，并且(qie)其中(zhong)所(suo)述阻尼功(gong)率(pd)基于(yu)(yu)(yu)虛擬同(tong)步(bu)機旋(xuan)轉(zhuan)速度(du)(ωvsm)來確(que)定(ding)。

10.根據前(qian)述(shu)權利要求中(zhong)任一項所(suo)述(shu)的(de)方(fang)法，所(suo)述(shu)方(fang)法包(bao)括：

11.根據前述權利(li)要求中任(ren)一項所述的(de)方法(fa)，所述方法(fa)包括：

12.根據前(qian)述權利(li)要(yao)求中(zhong)任一項所述的方法，其(qi)中(zhong)，所述電(dian)壓幅值參考(vqref)是在旋轉dq框架中(zhong)定義的。

13.根據權利要求(qiu)12所(suo)(suo)述(shu)的方法，其(qi)中，所(suo)(suo)述(shu)方法包括將所(suo)(suo)述(shu)電(dian)壓(ya)幅(fu)值參考(vqref)變換為(wei)非旋轉(zhuan)目標框(kuang)架(αβ)中的變換后的電(dian)壓(ya)幅(fu)值參考(vαβref)，并且其(qi)中通過將所(suo)(suo)述(shu)變換后的電(dian)壓(ya)幅(fu)值參考(vαβref)與所(suo)(suo)述(shu)虛擬電(dian)壓(ya)降(δvαβ)相(xiang)結合(he)來確(que)定所(suo)(suo)述(shu)經(jing)修(xiu)正的電(dian)壓(ya)參考(vαβ_m)。

14.一種(zhong)風力渦(wo)(wo)輪(lun)機(ji)(ji)控(kong)制系統(tong)(tong)，所(suo)述風力渦(wo)(wo)輪(lun)機(ji)(ji)控(kong)制系統(tong)(tong)被布置(zhi)(zhi)用于(yu)限制風力渦(wo)(wo)輪(lun)機(ji)(ji)的(de)發電(dian)機(ji)(ji)負載，所(suo)述風力渦(wo)(wo)輪(lun)機(ji)(ji)包括功率轉換(huan)器(qi)，所(suo)述功率轉換(huan)器(qi)具(ju)有被布置(zhi)(zhi)用于(yu)向(xiang)電(dian)網供應(ying)電(dian)力的(de)線路側逆變器(qi)，所(suo)述風力渦(wo)(wo)輪(lun)機(ji)(ji)控(kong)制系統(tong)(tong)被布置(zhi)(zhi)用于(yu)執行前述權利要(yao)求中任一項所(suo)述的(de)方法(fa)。

15.一(yi)種風力(li)渦輪機(ji)(100)，所(suo)述風力(li)渦輪機(ji)(100)包括根據權利要求(qiu)14所(suo)述的控(kong)制系統。

技術總結
本發明涉及一種用于限制風力渦輪機的發電機負載的方法，所述風力渦輪機包括功率轉換器，所述功率轉換器具有被配置為電網形成逆變器的線路側逆變器。所述方法包括基于測量的發電機負載(Lgen)和限制函數(602)確定最大電網電流值(Imax)，所述限制函數設定上限最大電網電流值(Imax?H)和下限最大電網電流值(Imax?L)，使得如果發電機負載(Lgen)大于最大發電機負載(Lmax)，則最大電網電流值接近下限最大電流值(Imax?L)，并且如果發電機負載小于最大發電機負載或小于較低的最大發電機負載，則最大電網電流值接近上限最大電流值。所述方法還基于確定虛擬阻抗值和虛擬阻抗值上的虛擬電壓降。基于功率參考和虛擬電網功率確定虛擬同步機角度。基于虛擬同步機角度、虛擬電壓降和電壓幅值參考確定用于控制線路側逆變器的電壓參考。

技術研發人員：T·倫德,J·G·尼爾森,E·埃布希姆扎德赫韋沙雷
受保護的技術使用者：維斯塔斯風力系統集團公司
技術研發日：
技術公布日：2024/9/23