[发明专利]功率控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及功率控制的装置及方法，尤其涉及对风力发电系统的功率变流器的无功功率进行控制的风力发电系统的功率控制装置及方法。

背景技术

作为自然状态下的无污染能源和当前最经济的可用代替能源，风力发电是一项通过将风能转换为旋转能而直接向电力系统或消费者供电的技术。此种风力发电可利用高山、内陆、堤坝及其他土地，从而增强国家土地的利用效率。

风力发电机系指这样一种系统，即，其使用各种形式的风车(windmills)以将风能转换为机械能并且用此机械能驱动发电机以获得电力。与现有的使用化石燃料或铀的现有发电系统不同，由于利用风(其为清洁能源的无限资源)驱动此类风力发电，因此是不会造成热污染，空气污染，或辐射污染的无污染发电系统。

风力发电机通过与现有的商用电力系统连接而供电，在这种情况下，系统连接的稳定性和效率非常重要。

为了提高系统操作的稳定性，风力发电系统业已通过安装额外的电容器组而解决系统连接点处的电压降问题。

然而，现有的风力发电系统中，电容器组的响应和精度较低，并且无法进行连续控制，从而无法对突然的电压波动进行补偿。

发明内容

[技术问题]

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供了一种电功率的控制方法及装置，其通过控制与发电机连接的功率换流器的无功功率来提高发电机的电力质量。

[技术方案]

本发明的一个方面为一种发电系统的功率控制装置。

根据本发明实施例的功率控制装置可包括：电压比较部，其配置为利用在所述发电机处测得的测得电压和指定的基准电压计算误差电压；控制模块，其配置为通过输入所述误差电压而计算用于对所述发电机进行功率控制的第一无功功率值；及驱动模块，其配置为通过所述第一无功功率值和利用所述功率换流器的有功功率值计算得到的第二无功功率值来计算基准无功功率值，并且配置为根据计算得到的所述基准无功功率值控制所述功率换流器。

本发明的另一方面为发电系统中的电功率控制方法。

根据本发明实施例的电功率控制方法可包括：利用在发电机处测得的测得电压和所述发电机的基准电压计算误差电压；通过输入所述误差电压而计算第一无功功率值；通过所述第一无功功率值和利用所述功率换流器的有功功率值计算得到的第二无功功率值来计算基准无功功率值；并且根据计算得到的所述基准无功功率值控制所述功率换流器。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例的发电系统的结构；

图2为根据本发明实施例的电功率控制装置的方块图；

图3示出了根据本发明实施例的采用功率控制的发电系统的控制部和驱动部；

图4为根据本发明实施例的发电系统功率控制方法的流程图。

具体实施方式

参考示出本发明较佳实施例的附图，通过下文的说明可清楚地理解本发明的目的、技术结构、及效果。

由于本发明可有多种排列组合和实施例，因此后文将参考附图描述某些实施例。然而，这绝不意味着将本发明限制为某些实施例，并且本发明应解释为包括所有本发明的概念及范围所覆盖之排列组合、等同物、及代替物。本发明的描述中，当认为某一技术的描述脱离本发明的发明点时，则省略相关的详细描述。

下文将参考附图描述根据本发明的某些实施例。

图1示出了根据本发明实施例的发电系统的结构，图2为根据本发明实施例的电功率控制装置的方块图。

参考图1，根据本发明的发电系统可包括发电机10、功率变流器20、电力系统网络30、及电功率控制装置40。

发电机10使用各种形式的风机以将风能转换为机械能，并且使用所述机械能来产生电力。

连接至发电机10的功率变流器20是能够稳定地将发电机10所产生的电力供给至电力系统网络30的功率变流装置。

此处，功率变流器20包括将交流电转换为直流电的变流器(converter)22和将直流电转换为交流电的逆变器(inverter)24。功率变流器20可利用变流器22和逆变器24来将发电机10所生成的不稳定电功率转换为稳定输出，从而将质量更可靠的电功率输出至电力系统网络30。

连接至功率换流器20的电力系统网络30系用于将发电机10经由功率换流器20所供给的电供给至基本上将电力供给至消费者的商用电力系统(未示)的机构。

电功率控制装置40可利用在发电机10的定子侧所测得的测得电压(Vs)计算误差电压(ev)，并且通过使用计算得到的误差电压计算第一无功功率值(Qp)。