“双馈电压源风电机组转速‑惯量组合控制技术”科技成果转化公示
发布时间: 2026-03-16
按照《科技成果转化实施证明工作规范》(Q/ZZZK-001-2024)标准相关规定,拟对邵昊舒、罗乔等10人作为成果负责人的一项科技成果实施转化,现将相关信息公示如下:
科技成果名称: 双馈电压源风电机组转速‑惯量组合控制技术
科技成果产品专利号:ZL 202311546726.0
科技成果产品专利名称:一种双馈电压源风电机组转速-惯量组合控制方法
一、科技成果转化协议
协议信息:
-协议类型:专利转让协议
-签署方:南京工业职业技术大学与上海纽富瑞能源科技有限公司
-科技成果许可日期:2024年08月01日
-转化内容: 上海纽富瑞能源科技有限公司获得本科技成果永久性专利权,用于解决双馈电压源风电机组传统控制中转速无法直接调控、惯量响应与机组安全难以兼顾、运行模式单一、电网适应性不足等技术难题。本成果可实现转速直接控制与 MPPT 控制自由切换、虚拟惯量响应灵活投退,显著提升双馈风电机组运行稳定性、电网频率支撑能力与工况适应性,增强风电并网系统安全可靠运行水平。
一、成果概述
本科技成果为双馈电压源风电机组转速‑惯量组合控制技术,专利名称:一种双馈电压源风电机组转速‑惯量组合控制方法,专利号:ZL 202311546726.0。成果面向双馈感应发电机(DFIG)电压源型控制体系,通过转子侧变换器电压源有功 / 无功协同控制,集成转速直接控制、转速‑MPPT 切换、转速限速、虚拟转子运动方程、虚拟惯量切换、滑差角计算六大核心模块,形成四种组合运行模式,突破传统电压源控制无法直接调速、惯量与转速难以协同的技术瓶颈。
二、技术特点
1. 多模式可控性
转速直接控制:通过转速外环 PI 闭环,实现风机转速精准给定与跟踪,解决传统电压源控制仅控转矩、不控转速的缺陷。
转速‑MPPT 柔性切换:可在最大功率跟踪模式与转速恒定模式间自由切换,兼顾风能利用率与机组运行安全。
惯量响应可投切:支持虚拟惯量响应启用 / 关闭,适配电网扰动支撑与稳态高效运行不同场景。
四模式组合运行:MPPT + 无惯量、MPPT + 惯量、转速直控 + 无惯量、转速直控 + 惯量,覆盖全工况需求。
2. 运行安全性
全区间转速限速:设置最大 / 最小转速双重保护,通过 PI 限幅与电磁转矩闭环约束,防止超速飞车或低速失稳。
电磁转矩安全边界:限定最大电磁转矩上限,避免过载与机械冲击,提升传动链寿命。
稳态与暂态协同保护:惯量响应过程中仍保持转速闭环,防止频率调节引发转速失控。
3. 电网友好性
虚拟惯量快速支撑:基于虚拟转子运动方程,模拟同步机惯性特性,电网频率扰动时快速提供有功支撑,抑制频率跌落。
单位功率因数运行:电压源无功闭环控制,稳定机端电压,改善电网电能质量。
滑差角精准计算:基于虚拟同步角速度与转子角协同,实现变流器精准控制,提升并网稳定性。
4. 控制精确性
转矩‑转速‑频率强耦合解耦:通过虚拟同步角速度合成与滑差角精确计算,实现有功、转速、惯量精细协同。
PI 闭环分级调节:转速外环、转矩内环、磁链内环、无功内环多层级精准调节,稳态误差小、动态响应快。
参数自适应约束:限速区间中点自动计算,转矩限幅动态匹配,适应风速与负载大范围波动。
5. 工程适配性
兼容主流双馈机组:适用于 1.5MW–6MW 及以上双馈风电机组,无需改动主设备结构,仅升级控制算法即可落地。
控制逻辑模块化:六大功能模块解耦设计,便于现场调试、参数整定与功能扩展。
支持手动 / 自动切换:模式切换可远程指令或就地自动执行,降低运维操作复杂度。
三、成果优势
1. 突破核心技术瓶颈
解决双馈电压源风机无法直接调速、惯量响应与转速安全冲突的行业共性问题,填补电压源型风机精准调速与惯量支撑协同控制技术空白。
2. 提升机组与电网安全性
转速全程可控、惯量响应不牺牲机组安全,显著降低超速、过载、失稳风险,提高风电场穿越电网扰动能力。
3. 增强运行经济性
MPPT 模式保证低风速高效发电,转速直控模式保障高风速安全稳定,全风速区间发电量与可靠性双提升。
4. 强化电网支撑能力
具备快速虚拟惯量响应与无功电压调节能力,助力高比例新能源电网频率稳定,满足并网导则与新能源支撑要求。
5. 专利壁垒与落地价值
发明专利ZL202311546726.0已完成专利权完全转让,技术独占性强,可直接嵌入风机主控 / 变流器控制器,改造周期短、投入低、收益明确,适用于新建风场配套与存量机组升级改造。
6. 简化运维与调试
模式切换逻辑清晰、保护机制完善,减少人工干预与故障停机,降低现场调试与运维成本,提升风电场整体效益。
五、利害关系
经查,成果受让方与该职务科技成果完成人之间无利害关系。
六、异议处理
任何单位和个人如果对公示名单有异议,可在公示期内以书面形式提出,并列举异议理由和相关证明材料。以个人名义提出异议的,需要写明自己的真实姓名、单位、联系地址及电话等;以单位名义提出的,需加盖单位公章。原则上匿名异议不予受理。
七、联系方式
北京中知中科技术开发有限公司科技成果转化委员会
地址:北京市丰台区航丰路1号时代财富天地4号楼805
邮箱:19910202367@163.com