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1、2012年11月-2013年2月分析速度非线性产生机理、系统恒流源控制方法以及定量泵-变量马达主传动风力发电机组并网的控制策略。第二阶段：2012年2月-4月一、阶段研究汇报 本阶段研究，在定量泵-变量马达系统转速控制上，提出了一种基于间接流量反馈加直接转速闭环的变量马达转速控制方法。该方法解决了定量泵-变量马达系统、变转速输入-恒转速输出的控制问题，该方法能够使系统工作于恒流源状态，避免了溢流损失。实现了同步发电机准同期并网控制，得到了液压型风力发电机组准同期并网的控制方法，并能有效控制并网冲击电流和转矩。二、同步发电机准同期并网条件 电力系统运行中，电压瞬时值表达式为u=Um sin（t+
2、），式中的电压角频率、初相角和电压幅值Um是运行电压的三个重要参数，称为电压u的三要素，也称为电压的状态量。设发电机电压u的角频率为，系统电压Us 的角频率为s，发电机与系统间电压差Ud，相角差为d，发电机并网的理想条件为并网断路器两侧电压的三个状态量全部相等，可表示为： (1)U=Us，系统电压幅值与待并发电机电压幅值相等； (2)=s或f =fs，系统频率与待并发电机频率相等； (3) d =0，系统电压与待并发电机电压的相角差为零； (4)发电机相序与电网相序一致； (5)发电机电压波形与电网电压波形相同。 当发电机满足并网理想条件时，并网合闸的冲击电流为零，而且并网后发电机组与电网立即
3、进入同步运行，不会发生任何扰动现象。 实际并网操作时，理想并网条件(4)和(5)在发电机设计制造安装过程已经得到满足。但前三个条件很难同时满足，比如当发电机电压与电网电压完全同期时，相角差将会保持在一个固定数值，不再变化，使条件(3)无法得到满足。如果发电机电压与电网电压十分接近同期时，相角差追赶时间会很长，这样势必延长并网时间。 如果并网合闸时冲击电流较小，不危及电气设备安全，合闸后发电机组就能被迅速拉入同步运行，对电网和并入电网的发电机运行的影响均较小，不会引起任何不良结果，发电机便可发出并网合闸指令。三、同步发电机准同期并网控制 为判断发电机并网前是否能满足准同期并网条件，发电机并网主要
4、依靠准同期自动装置来完成，将同期点两侧电压引入同期装置，即可进行判断。两侧电压的幅值大小，可判断两侧电压大小。电压的变化频率，即可判断两侧频率的大小。两侧电压相角差的大小，可通过电压差来判断，当两电压同相时，电压差最小，两电压反相时，电压差达最大值。如图所示。 图1 自动准同期基本控制原理 自动准同期装置不仅可判断并网条件是否满足，还可根据待并网发电机与系统电压的比较，发出调压、调频信号，使发电机达到并网条件，给出合闸并网信号。 同步发电机并网控制过程是，首先控制原动机将发电机拖动到接近同步转速，然后加励磁电流并调节到使发电机电压和电网电压基本相等，最后调节原动机的转速使发电机和系统的频率十分
5、接近，待发电机电压和系统电压同相位时，合闸并网。 在实际操作过程中，一般控制发电机频率稍高于系统频率，发电机电压稍高于系统电压，由于从同期装置发出合闸命令到同期点断路器合闸，需要一定时间，为保证断路器合闸时电压差为零(或最小)，提前一个小相位角发出合闸命令，当断路器合闸时，两侧电压达到同相而使电压差最小，则发电机所受的冲击最小。四、阶段研究小结 针对液压型风力发电机组液压主传动系统转速控制方法展开研究。分析了定量泵-变量马达系统恒功率调速特性，提出了一种基于间接流量反馈加直接转速闭环的定量泵-变量马达系统、变转速输入-恒转速输出的控制方法，使系统工作于恒流源状态，避免了系统的溢流损失。 分析了同步发电机准同期并网条件。在同步发电机准同期并网仿真研究的基础上，得到了液压型风力发电机组准同期并网控制方法。
