一种降低双馈感应风电机组有功损耗的方法

摘要

本发明公开了一种降低双馈感应风电机组有功损耗的方法，其特征是，双馈感应风电机组的组成包括：风力机、感应电机、背靠背变流器和变压器；并按如下步骤进行：1）设置双馈感应风电机组的有功调度值和无功调度值；2）分解双馈感应风电机组的有功损耗；3）设置网侧变流器的无功出力以降低双馈感应风电机组的无功出力引起的有功损耗；4）设置转子转差率以降低双馈感应风电机组的有功出力引起的有功损耗；5）无功出力引起的有功损耗的最小值以及有功出力引起的有功损耗的最小值之和，即为双馈感应风电机组的最小有功损耗。本发明能在双馈感应风电机组接受电网调度的前提下，降低双馈感应风电机组的有功损耗，提高能量转换效率。

主权项

一种降低双馈感应风电机组有功损耗的方法，其特征是，所述双馈感应风电机组的组成包括：风力机、感应电机、由转子侧变流器、网侧变流器和直流电容构成的背靠背变流器以及变压器；所述降低双馈感应风电机组有功损耗的方法按如下步骤进行：1)、设定受电网调度的双馈感应风电机组的无功出力Q_DFIG为无功调度值Q_DFIG,set，所述双馈感应风电机组的有功出力P_DFIG为所述风力机在当前风速下的最大有功出力P_DFIG,max和有功调度值P_DFIG,set之间的较小值；2)、将所述双馈感应风电机组的有功损耗ΔP_DFIG分解为无功出力Q_DFIG引起的有功损耗ΔP_DFIG,q和有功出力P_DFIG引起的有功损耗ΔP_DFIG,p；3)、将所述双馈感应风电机组的无功出力Q_DFIG分解为定子无功出力Q_s和网侧变流器的无功出力Q_g；利用式(1)获得最优系数k：k＝(R_s+R_r)/(R_s+R_r+R_T)    (1)式(1)中，R_s为所述感应电机的定子电阻、R_r为所述感应电机的转子电阻、R_T为所述变压器的电阻；按照Q_g＝kQ_DFIG调节所述网侧变流器的无功出力Q_g，使得所述双馈感应风电机组的无功出力Q_DFIG引起的有功损耗ΔP_DFIG,q最小；4)、将所述双馈感应风电机组的有功出力P_DFIG分为定子有功出力P_s和网侧变流器的有功出力P_g；利用式(2)获得所述感应电机的定子有功出力P_s：P_s≈(1‑s)P_DFIG     (2)利用式(3)获得网侧变流器的有功出力P_g：P_g≈sP_DFIG       (3)式(2)和式(3)中，s为所述感应电机的转子转差率；按照s＝k调节所述感应电机的转子转差率s，使得所述双馈感应风电机组的有功出力P_DFIG引起的有功损耗ΔP_DFIG,p最小；5)、所述无功出力Q_DFIG引起的有功损耗ΔP_DFIG,q的最小值以及所述有功出力P_DFIG引起的有功损耗ΔP_DFIG,p的最小值之和，即为所述双馈感应风电机组的最小有功损耗；所述步骤3)中，当网侧变流器的无功出力Q_g受到网侧变流器的容量限制，无法满足Q_g＝kQ_DFIG时，网侧变流器的无功出力Q_g取值为网侧变流器实际的最大无功出力；所述步骤4)中，当所述双馈感应风电机组按照最大功率点跟踪方式运行时的转子转差率s的最优值不等于最优系数k时，在满足P_DFIG＝P_DFIG,set下，通过调节所述感应电机的转子转速，使得转子转差率s趋近于最优系数k。