[发明专利]一种利用全功率变流器对风力发电机加热的方法

说明书

技术领域

本发明属于发电机控制技术领域，具体涉及一种利用全功率变流器对风力发电机加热的方法。

背景技术

风力发电机在寒冷或潮湿地区工作时，存在电缆绝缘下降问题。低温环境将导致电缆变脆、绝缘下降，容易发生电缆绝缘击穿；高湿度环境下电缆易发生凝露现象，容易导致风力发电机短路故障。

为解决上述问题，寒冷地区或潮湿地区使用的风力发电机组应具备加热能力，以保证机组安全。现有电机加热技术，主要通过以下两种方法实现：

第一种方法，在电机端部安装加热、吹风装置。需要加热时，通过向电机绕组中吹送热风实现电机加热。此种方法的加热方式简单、直接，送热效率较高。不足之处在于需要增加一套加热、送风装置，成本较高。而且设备安装受制于电机端部结构，并不适于所有电机。

第二种方法，风力发电机停机的情况下，向电机定子电缆上接入低压电流源。通过定子绕组通入大电流，利用电热效应对电机加热。此种方法具有良好的通用性，但其同样需要增加额外的设备投资，且加热过程需要停机，影响风力发电机组发电量。

发明内容

针对现有技术中存在的缺点，本发明提出一种利用全功率变流器对风力发电机加热的方法。本发明提出的对风力发电机加热的方法的出发点是不借助外部设备，最大限度的利用风力发电机自身的发热机制，通过改变全功率变流器的控制方式，实现对风力发电机加热。由于不需要增加设备或改变电机结构，本发明提出的加热方法通用性强，适用于多种结构的永磁同步电机、电励磁同步电机等。实施本发明仅需对现有设备进行软件更新，不需要额外的设备投资。风力发电机加热过程与风力发电机组正常运行过程并行，无需采取停机、降功率运行等可能影响风力发电机组发电量的措施。

本发明提出一种利用全功率变流器对风力发电机加热的方法，所述风力发电机组的主控制器检测风力发电机是否需要加热，当需要加热时，所述全功率变流器保持风力发电机转矩为风力发电机组的主控制器转矩给定值，同时提高风力发电机电流给定值，通过增加风力发电机铜耗实现风力发电机加热。

进一步地，所述全功率变流器保持风力发电机转矩为风力发电机组的主控制器转矩给定值，同时提高风力发电机电流给定值，所述风力发电机电流给定值包括风力发电机有功电流给定值I_q^*及风力发电机无功电流给定值I_d^*，通过以下公式计算：

Te*=1.5pIq*[ψf+(Ld-Lq)Id*]Id*=±Is*2-Iq*2]]>