[发明专利]一种串列式双风轮风电机组四级分层递阶控制方法

权利要求书

1.一种串列式双风轮风电机组四级分层递阶控制方法，其特征在于，采用包括单风轮控制级、两风轮协调控制级、双风轮机组系统控制级和网源协调级的四级控制架构，每级执行各自的控制任务；其中：

单风轮控制级的控制任务包括：前风轮的变速和变桨控制，后风轮的变速和变桨控制；

两风轮协调控制级的控制任务包括：机组的运行区间划分、出力协同和主共振穿越；

双风轮机组系统控制级的控制任务包括：虚拟同步、次/超同步振荡和故障穿越；

网源协调级的控制任务包括：功率调制、频率调制、电压调制，以及根据网源侧需求调节机组的功率、频率和电压；

四级控制分层递阶，协同控制串列式双风轮风电机组的出力，实现串列式双风轮风电机组的出力最优和载荷最低。

2.如权利要求1所述的串列式双风轮风电机组四级分层递阶控制方法，其特征在于，单风轮控制级进行前风轮和后风轮的变桨控制时，前风轮叶片桨距角由前风轮变桨系统传感器反馈信号获得，后风轮叶片桨距角由后风轮变桨系统传感器反馈信号获得；单风轮控制级进行前风轮和后风轮的变速控制时，前风轮转速由双转子发电机外转子转速反馈信号获得，后风轮转速由双转子发电机内转子反馈信号获得。

3.如权利要求2所述的串列式双风轮风电机组四级分层递阶控制方法，其特征在于，单风轮控制级通过调节变流器电流，来调节前风轮和后风轮各自的转速，进而通过双风轮功率的调节，使串列式双风轮风电机组的整体出力最大。

4.如权利要求1所述的串列式双风轮风电机组四级分层递阶控制方法，其特征在于，运行区间划分是根据前后风轮高效区所对应的风速段，以机组高效区最宽为目标，划分前后风轮的运行区间。

5.如权利要求4所述的串列式双风轮风电机组四级分层递阶控制方法，其特征在于，运行区间划分时，后风轮的启动风速、额定风速和停机风速高于前风轮。

6.如权利要求1所述的串列式双风轮风电机组四级分层递阶控制方法，其特征在于，出力协同是通过改变前后风轮的转速、桨距角，达到功率最高、载荷最低的控制目标。

7.如权利要求1所述的串列式双风轮风电机组四级分层递阶控制方法，其特征在于，主动共振穿越是通过控制前后风轮的转速，主动快速穿越共振区。

8.如权利要求1所述的串列式双风轮风电机组四级分层递阶控制方法，其特征在于，在遇到极端风况或停机风速时，两风轮协调控制级通过控制后风轮为前风轮提供反向制动力矩。

9.如权利要求1所述的串列式双风轮风电机组四级分层递阶控制方法，其特征在于，前风轮功率曲线按常规单风轮机组设计，后风轮功率曲线具有冗余度。