[发明专利]风力发电软并网控制

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电软并网控制的方法，尤其是一种风力发电软并网控制的方法。

背景技术

风能是一种可再生无污染的绿色能源，风电开发技术成熟，具有较好的经济效益和社会效益，是现今最具开发前景的新能源之一，利用风能发电则是当今世界各国为解决能源紧缺的一项有效措施，但目前我国在风电设备制造和控制技术研究等领域与发达国家存在很大差距，大型风电机组大部分都是进口产品，增加了风电开发利用的成本，对风力发电各项关键技术的研究，对我国风能开发和风电机组的国产化有重要意义，风力发电机组是复杂的非线性系统，有效和可靠的控制技术是风电机组安全运行的关键并入电网时，若不采取限流措施将会对风电机组和电网造成强大的冲击，冲击严重时不仅引起系统电压的下降，而且可能对发电机和机械部件(如塔架、齿轮箱)造成损坏。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提供一种风力发电软并网控制的方法。

为了实现上述目的，本发明采取以下措施来实现：

一种风力发电软并网控制的方法，包括电机，半导体器件，其特征在于软并网控制装置采用晶闸管反并联方式，采取电压斜坡软并网控制，通过晶闸管移相触发控制，改变晶闸管的导通角，使加在电机定子上的电压按阶梯波的形式从某一较小的初值逐渐增加到全压状态，达到调压限流的目的。

本发明相对于已有技术具有如下进步效果：本发明在并入电网时，采取限流措施，从而避免了发电机和机械部件(如塔架、齿轮箱)的损坏。

具体实施方式

软并网控制主要包括小电机软并网、大电机软并网、小电机向大电机切换、大电机向小电机切换、小电机静止电动启动并网。

当电机转速接近同步转速时，与电网直接相连的绝缘栅双极晶体管在门极触发脉冲的控制下按0，15，30，45，60，75，90，120，150，180，导通角逐步打开，将并网冲击电流限制在2倍电机额定电流以内，绝缘栅双极晶体管完全导通后，转速超过同步转速进人发电状态，旁路接触器将双向绝缘栅双极晶体管短路，风电机组进人稳态运行阶段。

当平均风速高于3m/s时，风轮开始逐渐起动，风速继续升高，当v＞4m/s时，机组可自起动直到某一设定转速，此时发电机将按控制程序被自动地联入电网，一般总是小发电机先并网，当风速继续升高到7～8m/s，发电机将被切换到大发电机运行，如果平均风速处于8～20m/s，则直接从大发电机并网，发电机的并网过程，是通过三相主电路上的三组晶闸管完成的，当发电机过渡到稳定的发电状态后，与晶闸管电路平行的旁路接触器合上，机组完成并网过程，进入稳定运行状态，为了避免产生火花，旁路接触器的开与关，都是在晶闸管关断前进行的。

实际中，本发明可限制发电机在并网时和大/小电机切换的瞬变电流，以免对电网造成过大的冲击。