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、陈亚琳等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: 构网型风电机组功率 - 转速柔性切换自调频控制技术

科技成果产品专利号:ZL 202410248732.6

科技成果产品专利名称：一种构网型风电机组功率-转速柔性切换自调频控制方法

一、科技成果转化协议

协议信息:

-协议类型:专利许可协议

-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:2025年07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技术的使用许可，以解决构网型风电机组在虚拟惯量响应过程中转速失控的技术难题以及传统全功率风电机组调频控制面临的多种瓶颈。面对虚拟惯量控制与转速控制无法兼顾、风机转速超限风险、控制模式切换冲击电流大、电网频率支撑能力不足以及机组安全稳定性差等问题，能够改进实现功率-转速外环的柔性切换控制，显著提升风电机组的自调频能力和运行安全性，同时增强机组对电网的主动支撑能力和电网友好型特性。

二、产品概述

本科技成果是构网型风电机组功率 - 转速柔性切换自调频控制技术，其专利名称为一种构网型风电机组功率-转速柔性切换自调频控制方法，专利号为ZL 202410248732.6。该科技成果专为解决构网型风电机组在参与电网调频过程中可能出现的转速失控问题而设计，通过创新性地设置有功功率外环控制模块和转速外环控制模块，并设计有功电流切换模块实现两种控制模式之间的柔性切换。当风机转速未达到额定转速时，采用功率外环控制实现虚拟惯量响应和电网频率支撑；当风机转速达到或超过额定转速时，自动切换为转速外环控制，确保风机转速稳定在额定值，防止转速失控。同时，通过在PI控制器中引入锁存器和复位操作，实现控制模式切换时的平滑过渡，有效抑制切换冲击电流。

三、产品特点

1. 多功能性

功率-转速双外环协同控制： 该控制方法不仅具备传统构网型风电机组的虚拟惯量控制和自调频功能，还创新性地引入转速外环控制，实现功率控制与转速控制的双重保障，兼顾电网支撑与机组安全。

自动/手动双模式切换： 设有切换控制模块，支持自动切换和手动切换两种模式。自动切换模式下依据风机实际转速与额定转速的比较自动选择控制方式；手动切换模式下可由操作人员根据外部指令自由切换，满足不同运行场景需求。

虚拟惯量与阻尼支撑功能： 通过虚拟惯量控制模块，将电网频率变化反映到风电机组有功出力上，模拟同步发电机的惯量响应特性，为电网提供频率支撑和阻尼作用。

无功功率精准控制： 机侧变换器无功功率控制模块通过双PI控制器结构，实现风电机组无功功率的无差精准控制，支持单位功率因数运行，提高电网电压稳定性。

2. 高效性

智能自适应切换策略： 自动切换模式下，当风机转速达到额定转速时自动切换为转速外环控制，防止大风速工况下转速超限；当转速回落至额定转速以下时自动恢复功率外环控制，重新参与电网调频，实现控制策略的智能自适应。

柔性切换无冲击： 通过在功率外环和转速外环的PI控制器中设置锁存器和复位信号，在控制模式切换时将切出模块的PI控制器输出锁定保持在切换瞬间值，待再次切入时以此作为复位值，显著减小切换冲击电流，实现柔性切换。

快速频率响应： 虚拟惯量控制模块采用比例-微分（PD）控制结构，快速响应电网频率变化，及时提供有功功率支撑，提高电网频率稳定性。

3. 精确性

转速阈值精确判断： 自动切换模式以额定转速为精确阈值，通过实时比较风机实际转速与额定转速，精确判断控制模式切换时机，确保机组运行在安全工作区间。

PI控制器复位值精确保持： 锁存器精确记录切换瞬间的PI控制器输出值，作为下次切入时的复位值，确保控制量的连续性，避免切换过程中的控制突变。

有功电流给定精确切换： 有功电流切换模块根据切换信号H精确选择功率外环或转速外环的输出作为最终定子电流q轴分量给定值，实现控制指令的无缝衔接。

4. 耐用性和可靠性

转速失控保护机制： 转速外环控制在风机转速达到额定转速时自动激活，强制限制转速继续上升，从根本上防止风机转速失控，保护机械传动系统和发电机安全。

控制策略鲁棒性强： 采用基于矢量控制的双闭环结构，内环为电流环，外环可根据需要选择功率环或转速环，控制结构成熟可靠，适应不同风速和电网工况。

宽范围运行适应： 适用于最大功率跟踪（MPPT）阶段、恒转速阶段等多种运行工况，具备较强的环境适应性和运行可靠性。

5. 自动化与便捷性

全自动控制流程： 从虚拟惯量计算、功率外环控制、转速外环控制到自动切换决策，整个控制流程实现全自动化，无需人工干预，降低运维复杂度。

模块化控制结构： 虚拟惯量控制模块、有功功率外环控制模块、转速外环控制模块、切换控制模块等采用模块化设计，便于工程实现、参数整定和调试维护。

灵活的模式选择： 支持自动切换和手动切换两种模式，可根据电网调度需求或机组状态灵活选择，提高控制灵活性。

6. 环保性

提升新能源消纳能力： 通过构网型控制使风电机组具备主动参与电网调频的能力，提高风电并网比例，促进清洁能源的高效利用，减少化石能源消耗和碳排放。

减少电网频率波动： 虚拟惯量控制为电网提供快速频率支撑，减小电网频率偏差和波动，提高电能质量，降低对其他调频资源的依赖。

延长设备使用寿命： 柔性切换控制减小控制模式切换时的电气和机械冲击，降低变流器、发电机和传动系统的应力，延长设备使用寿命，减少维护成本和资源消耗。

四、产品优势

1. 显著提升机组安全性与电网支撑能力

基于一种构网型风电机组功率-转速柔性切换自调频控制方法技术的整合，本控制方法实现了虚拟惯量控制与转速保护的有机结合。在保障风电机组主动参与电网调频、提供惯量支撑的同时，有效防止了转速失控风险。仿真测试表明，采用本控制方法后，风电机组在MPPT阶段能够正常响应电网频率变化提供有功支撑，而在大风速导致转速达到额定值时自动切换为转速控制，确保转速稳定在1.2pu额定转速处，避免了传统构网型控制可能出现的转速超限问题。

2. 专利保障

该科技成果的专利名称为一种构网型风电机组功率-转速柔性切换自调频控制方法，专利号为202410248732.6，申请日为2024年3月5日，申请公布日为2024年5月17日，申请人为南京工业职业技术大学，发明人为邵昊舒、陈亚琳、杨战民、宋增禄、董强、罗乔、于海泉、吴敬仁、张成元、聂鹏。该专利确保了技术的独特性和市场竞争力，为技术的商业化应用提供了坚实的知识产权保障。专利实施许可合同已获国家知识产权局备案，备案号为X2025980015386。

3. 简化操作流程

自动切换无需人工干预： 自动切换模式下，控制策略依据风机转速自动在功率外环和转速外环之间切换，无需操作人员实时监控和手动调整，简化运行操作流程。

柔性切换无感知： 通过PI控制器锁存和复位机制，实现控制模式间的平滑过渡，切换过程对机组运行几乎无感知，无需额外的切换操作或停机过程。

集成化控制策略： 虚拟惯量控制、功率控制、转速控制和切换控制等多种功能模块集成在统一的控制框架中，减少了现场调试的复杂性，便于与现有风电机组控制系统集成。

4. 延长使用寿命

抑制切换冲击电流： 柔性切换机制有效抑制控制模式切换时的冲击电流，降低变流器功率器件的电气应力和发热，延长功率器件使用寿命。

防止转速失控损坏： 转速外环控制从根本上防止风机转速超过额定值，避免超速对机械传动系统、发电机和叶片的机械损伤，提高机组机械寿命。

优化运行工况： 智能切换策略确保机组始终运行在最佳控制模式下，避免长期在非优化工况下运行，减少设备疲劳和磨损。

5. 提供全面信息

电网频率实时监测： 虚拟惯量控制模块实时采集电网频率实际值，为电网状态评估和调频效果分析提供数据支撑。

机组运行状态反馈： 实时监测风机转速、有功功率、无功功率、定子电流等关键参数，全面掌握机组运行状态和控制模式。

切换事件记录： 切换控制模块记录控制模式切换的时间、原因和状态，便于运行分析和故障诊断。

6. 环保性

支撑高比例新能源电网： 通过构网型控制技术，使风电机组具备类似同步发电机的主动支撑能力，提高电网对高比例风电的接纳能力，促进能源结构转型和碳达峰碳中和目标实现。

减少弃风限电： 增强风电机组的电网友好型特性，降低因调频能力不足导致的风电弃风限电，提高风能利用效率和发电收益。

降低辅助服务成本： 风电机组主动参与电网调频，减少对常规同步发电机调频资源的依赖，降低电网辅助服务成本，提高电力系统整体经济性。

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