CN103595316B - 用于风电机组的发电机电磁扭矩补偿控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于风电机组的发电机电磁扭矩补偿控制方法，该方法包括判断出当前工况为满发工况，则执行如下步骤:若当前发电机转速处于设定发电机转速范围内，则变流器基于不进行发电机电磁扭矩补偿得到的发电机电磁扭矩输出需求值对发电机转速进行控制，否则，对当前发电机电磁扭矩实际值进行发电机电磁扭矩补偿，最终得到发电机电磁扭矩输出需求值，从而变流器基于该发电机电磁扭矩输出需求值对发电机转速进行控制。本发明在满发工况条件下，不采取恒功率控制，根据发电机转速的变化，适时通过发电机电磁扭矩补偿的方式来实现发电机转速波动控制、降低结构部件载荷，防止发电机转速波动过大及结构部件载荷过大。

Description

用于风电机组的发电机电磁扭矩补偿控制方法

技术领域

本发明涉及一种发电机电磁扭矩补偿控制方法，适用于陆地式风电机组，尤其适用于浮动式风电机组，属于风电机组发电机转速与载荷控制领域。

背景技术

目前，基于直驱永磁技术或双馈励磁技术的风电机组大多采用变桨变速的控制方法。具体来说，当实际风速在额定风速以下时，叶轮转速随风速成比例调节，以维持最佳尖速比不变，从而获得更多的风能。通常，采用控制发电机电磁扭矩来控制发电机转速，使叶片桨距角保持在最优桨距角。发电机电磁扭矩输出需求值与发电机转速的平方成正比，其比值为最佳增益值，发电机电磁扭矩的控制由变流器来实现。当实际风速在额定风速以上时，大多数的风电机组采用发电机恒功率的控制方法，通过改变叶轮的叶片桨距角和发电机电磁扭矩，来保持发电机恒定功率。调节发电机转速时，变桨距控制不是保持发电机电磁扭矩输出需求值恒定，而是以检测的发电机转速为依据，反比例调节发电机电磁扭矩输出需求值，以保持发电机输出功率恒定。而变桨距控制采用测量发电机转速与转速设定点的差值，引入PID校正方式，计算对应的叶片桨距角需求，由变桨执行机构来实现。

但是，在实际运行中，风速是具有随机性和不确定性的，叶轮转速会随风速作相应变化，而叶轮转速的变化最终会影响风电机组的发电性能和结构部件载荷的承受情况，尤其是大湍流风工况下，风速的瞬时变化会造成叶轮转速的快速变化。根据实验现场采集的数据可知，在满发工况条件下，特别是在大风工况条件下:当风速突然增大时，叶轮转速上升，由于发电机电磁扭矩乘以发电机转速等于发电机功率，因此发电机电磁扭矩因恒功率而降低。由于变流器惯性较小，因而发电机电磁扭矩反应迅速，由于变桨执行机构转动惯量较大，因而叶轮变桨反应较慢，所以造成发电机(传动轴)扭矩差上升较快，叶轮加速度增大，也就是说，发电机转速是容易上升的。那么，若发电机转速已处于临界过速状态，则此时就容易发生发电机过速故障，尤其是浮动式风电机组经常发生过速故障。当风速突然降低时，叶轮转速下降，发电机电磁扭矩因恒功率而增大，基于上述变流器惯性较小而变桨执行机构转动惯量较大的原理，发电机(传动轴)扭矩差为负，叶轮产生负加速度，从而导致发电机转速跌落，极易致使风电机组从满发状态突跳到变速控制阶段，造成发电机功率大幅损失。

发明内容

针对满发工况条件下恒功率输出导致的发电机转速与发电机电磁扭矩成反比例，对发电机转速产生负阻尼影响的现状，本发明的目的在于提出一种针对风电机组，特别是浮动式风电机组在满发工况条件下，不采取恒功率控制，而是根据发电机转速的变化，适时通过发电机电磁扭矩补偿的方式来实现发电机转速波动控制、降低结构部件载荷的发电机电磁扭矩补偿控制方法，该方法可防止发电机转速波动过大以及结构部件载荷过大。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种用于风电机组的发电机电磁扭矩补偿控制方法，该发电机电磁扭矩补偿控制方法用于风电机组，该风电机组包括由多片叶片及骨架构成的叶轮，该叶轮通过传动轴安装在发电机的转轴上，该发电机的输出功率端经由变流器与电网连接，该叶轮上安装有变桨执行机构，该传动轴上安装有转速传感器，该变桨执行机构、该变流器、该转速传感器分别与主控制器连接，其特征在于，该发电机电磁扭矩补偿控制方法包括如下步骤：

步骤一：判断当前工况是否为满发工况：若当前工况为满发工况，则进入步骤二；若当前工况不为满发工况，则进入非满发工况处理流程；

步骤二；基于该转速传感器检测得到的当前发电机转速进行如下判断:若该当前发电机转速处于设定发电机转速范围内，则将额定发电机功率除以该当前发电机转速得到的当前发电机电磁扭矩实际值作为发电机电磁扭矩输出需求值向该变流器传送，由该变流器基于该发电机电磁扭矩输出需求值来控制该发电机的转速，然后返回至该步骤一；若该当前发电机转速未处于该设定发电机转速范围内，则进入步骤三；

步骤三：基于如下公式得到发电机电磁扭矩补偿值，

发电机电磁扭矩补偿值刊当前发电机转速-额定发电机转速)×增益值×权重值；

步骤四：将额定发电机功率除以该当前发电机转速得到的当前发电机电磁扭矩实际值与该步骤三计算得到的该发电机电磁扭矩补偿值相加得到发电机电磁扭矩输出初始值，将该发电机电磁扭矩输出初始值作为发电机电磁扭矩输出需求值向该变流器传送，由该变流器基于该发电机电磁扭矩输出需求值来控制该发电机的转速，然后返回至该步骤一。

所述判断当前工况是否为满发工况包括如下步骤：

步骤1：获取所述叶片当前的桨距角，并计算当前发电机功率；

步骤2：若所述叶片当前的桨距角大于最优桨距角且当前发电机功率大于额定发电机功率×系数，则当前工况为满发工况，否则，当前工况不为满发工况。

所述设定发电机转速范围为所述当前发电机转速小于等于额定发电机转速且大于等于额定发电机转速×比例系数。

在所述步骤三的所述公式中，所述增益值的取值范围为大于0且小于等于额定发电机电磁扭矩/额定发电机转速，所述权重值基于所述叶片当前的桨距角在权重调度表中查找得出。当所述当前发电机转速大于额定发电机转速时，所述增益值取所述取值范围的最大值；当所述当前发电机转速小于额定发电机转速×比例系数时，所述增益值取接近所述取值范围的最小值的数值。

在所述步骤四中，对所述发电机电磁扭矩输出初始值进行上下限修正处理后得到所述发电机电磁扭矩输出需求值。优选地，在所述步骤四中，基于发电机满发功率波动限定范围、变流器满发可承受功率波动范围，对所述发电机电磁扭矩输出初始值进行上下限修正处理。

所述基于发电机满发功率波动限定范围、变流器满发可承受功率波动范围，对所述发电机电磁扭矩输出初始值进行上下限修正处理包括如下步骤:

步骤1：将所述发电机电磁扭矩输出初始值乘以所述当前发电机转速得到初始发电机功率；

步骤2：若该初始发电机功率大于所述发电机满发功率波动限定范围的上限值，则令该上限值除以所述当前发电机转速所得的发电机电磁扭矩值作为发电机电磁扭矩输出第一修正值；若该初始发电机功率小于所述发电机满发功率波动限定范围的下限值，则令该下限值除以所述当前发电机转速所得的发电机电磁扭矩值作为发电机电磁扭矩输出第一修正值；

步骤3：将通过该步骤2得到的该发电机电磁扭矩输出第一修正值乘以所述当前发电机转速得到修正后发电机功率；

步骤4：若该修正后发电机功率大于所述变流器满发可承受功率波动范围的上限值，则令该上限值除以所述当前发电机转速所得的发电机电磁扭矩值作为所述发电机电磁扭矩输出需求值；若该修正后发电机功率小于所述变流器满发可承受功率波动范围的下限值，则令该下限值除以所述当前发电机转速所得的发电机电磁扭矩值作为所述发电机电磁扭矩输出需求值。

本发明的优点是：

在满发工况条件下，本发明根据发电机转速的变化，适时通过发电机电磁扭矩补偿的方式给出发电机电磁扭矩输出需求值，来达到防止发电机转速波动过大(发电机转速过快上升或跌落)的现象发生，使得发电机转速更加平稳，且可实现降低结构部件载荷(包括疲劳载荷和极限载荷，尤其对塔架底部的载荷作用较明显)的目的。在满发工况条件下，本发明不再采取恒功率控制，发电机功率波动会稍微增大，但基本上都处于额定发电机功率以上，从而本发明实现了发电功率的增加，提高了风电机组的发电量，但发电机转速会限制在正常运行范围内(处于发电机满发功率波动限定范围内)，且发电机功率仍限制在变流器满发可承受功率波动范围内。

本发明适用于陆地式风电机组，特别适用于浮动式风电机组。

附图说明

图1是本发明的适用对象风电机组的组成示意图。

图2是本发明的实现流程图。

图3是本发明中步骤三的实现说明图。

图4是本发明中步骤四的较佳实施例的实现说明图。

图5是带有电磁扭矩补偿与不带电磁扭矩补偿条件下，浮动式风电机组发电机转速的时域曲线图。

图6是带有电磁扭矩补偿与不带电磁扭矩补偿条件下，塔架底部载荷的时域曲线图。

具体实施方式

本发明发电机电磁扭矩补偿控制方法适用于风电机组，一般地，如图1所示，风电机组包括由多个叶片11及轮毂(图中未示出)构成的叶轮10，该叶轮10通过传动轴12安装在发电机(可采用永磁发电机)20的转轴上，该叶轮10的附近设置有风速传感器60，该发电机20的相应信号端口与变流器30的信号端口连接，该变流器30的供电端口与电网80连接，在该叶轮10上安装有用于改变该叶片11角度(桨距角)的变桨执行机构40，该传动轴12上安装有转速传感器50，该变桨执行机构40的控制端口、该变流器30的控制端口、该转速传感器50的检测信号传送端口、该风速传感器60的检测信号传送端口分别与主控制器70的相应控制端口连接。

如图1，该变流器30可包括发电机变换器31、电网变换器32以及控制该发电机变换器31与该电网变换器32运行的变流控制器33，在实际中，该电网80依次经由该电网变换器32、发电机变换器31而与该发电机20连接，该变流控制器33的控制端口与该主控制器70的相应控制端口连接。

图1所示为风电机组的主要构成，在实际中，风电机组可为陆地式风电机组、海上浮动式风电机组等。风电机组属于本领域的熟知设备，故不在这里详述风电机组的结构及相关工作原理。

如图2至图4所示，本发明发电机电磁扭矩补偿控制方法包括如下步骤：

步骤一：主控制器70判断当前工况是否为满发工况：若当前工况为满发工况，则进入步骤二；若当前工况不为满发工况，则进入非满发工况处理流程；

步骤二：主控制器70基于该转速传感器50检测得到的当前发电机转速进行如下判断：若该当前发电机转速处于设定发电机转速范围内，则将额定发电机功率除以该当前发电机转速得到的当前发电机电磁扭矩实际值作为发电机电磁扭矩输出需求值向该变流器30传送，由该变流器30基于该发电机电磁扭矩输出需求值来控制该发电机20的转速，然后返回至该步骤一；若该当前发电机转速未处于该设定发电机转速范围内，则进入步骤三；

步骤三：主控制器70基于如下公式得到发电机电磁扭矩补偿值，

发电机电磁扭矩补偿值=(当前发电机转速-额定发电机转速)×增益值×权重值；

其中，在上述公式中，增益值的取值范围为大于0且小于等于(额定发电机电磁扭矩/额定发电机转速)，但并不局限于此。当当前发电机转速大于额定发电机转速时，增益值可取该取值范围的最大值，即增益值＝额定发电机电磁扭矩/额定发电机转速，当当前发电机转速小于(额定发电机转速×比例系数)(该比例系数即下述设定发电机转速范围中提及的比例系数)时，增益值可取接近该取值范围的最小值的数值，即取该取值范围内较小的增益值。在上述公式中，该权重值基于该叶片11当前的桨距角在权重调度表中查找得出，该权重调度表为一种叶片桨距角与权重值之间的对应关系表(该权重调度表的设定为本领域的熟知技术)，在该权重调度表中，每一桨距角与一个权重值对应，一般，权重值由风电机组发电功率与桨距角的微分关系来决定；

步骤四：将额定发电机功率除以该当前发电机转速得到的当前发电机电磁扭矩实际值与该步骤三计算得到的该发电机电磁扭矩补偿值相加得到发电机电磁扭矩输出初始值，将该发电机电磁扭矩输出初始值作为发电机电磁扭矩输出需求值向该变流器30传送，由该变流器30基于该发电机电磁扭矩输出需求值来控制该发电机20的转速，然后返回至该步骤一。

在本发明中，满发工况(又称满发状态)是指风电机组发电功率大于(额定发电功率×系数)(该系数由风电机组相关特性决定，例如为0.95以上)时的工况。

在实际实施中，判断当前工况是否为满发工况包括如下步骤：

步骤1：主控制器70获取叶片11当前的桨距角，并计算当前发电机功率(当前发电机功率的计算为本领域的熟知技术)；

步骤2：若叶片11当前的桨距角大于最优桨距角(最优桨距角是根据风电机组的相关特性事先设定好的参数，一般地，最优桨距角对应发电机功率系数Cp的最大可取值来设定)且当前发电机功率大于(额定发电机功率×系数)(该系数是根据风电机组的相关特性事先设定好的参数，该系数为大于0且小于1的实数，例如0.95)，则当前工况为满发工况，否则，当前工况不为满发工况。

需要说明的是，在风电机组的实际运行中，主控制器70根据转速传感器50传送来的当前发电机转速值，根据其内控制软件对变桨执行机构40进行相应控制，使变桨执行机构40对叶片11的角度进行适应调整，即调整叶片11的桨距角，以使叶片11所处角度位置满足当前工况所需，需要提及的是，对叶片11桨距角的调整不属于本发明的保护内容。由此可见，叶片11的桨距角信息是主控制器70经由转速传感器50可实时得到的信息。

在实际实施中，该非满发工况处理流程一般包括步骤:基于(最佳增益值×当前发电机转速²)或者由发电机电磁扭矩PI控制的结果，计算出当前发电机电磁扭矩实际值，根据当前发电机电磁扭矩实际值调节发电机转速，以实现对风电机组发电机20的控制(变速控制)。该非满发工况处理流程不属于本发明的保护内容，其为本领域的熟知技术，故其具体过程不再详述。

在本发明中，设定发电机转速范围为当前发电机转速小于等于额定发电机转速且大于等于(额定发电机转速×比例系数)(该比例系数是根据风电机组的相关特性事先设定好的参数，该比例系数为大于0且小于1的实数，例如0.95)。

在实际实施中，主控制器70首先要对检测得到的当前发电机转速进行滤波处理，滤波处理为本领域的熟知技术，故不在这里详述。

在实际设计时，对于步骤四，对发电机电磁扭矩输出初始值可进行上下限修正处理，以得到更符合实际需求的发电机电磁扭矩输出需求值。例如，可基于发电机满发功率波动限定范围、变流器满发可承受功率波动范围，对发电机电磁扭矩输出初始值进行上下限修正处理，但并不局限于此。

基于发电机满发功率波动限定范围、变流器满发可承受功率波动范围，对发电机电磁扭矩输出初始值进行上下限修正处理包括如下步骤：

步骤1：将发电机电磁扭矩输出初始值乘以当前发电机转速得到初始发电机功率；

步骤2：若该初始发电机功率大于发电机满发功率波动限定范围的上限值，则令该上限值除以当前发电机转速所得的发电机电磁扭矩值作为发电机电磁扭矩输出第一修正值；若该初始发电机功率小于发电机满发功率波动限定范围的下限值，则令该下限值除以当前发电机转速所得的发电机电磁扭矩值作为发电机电磁扭矩输出第一修正值；

步骤3：将通过该步骤2得到的该发电机电磁扭矩输出第一修正值乘以当前发电机转速得到修正后发电机功率；

步骤4：若该修正后发电机功率大于变流器满发可承受功率波动范围的上限值，则令该上限值除以当前发电机转速所得的发电机电磁扭矩值作为发电机电磁扭矩输出需求值；若该修正后发电机功率小于变流器满发可承受功率波动范围的下限值，则令该下限值除以当前发电机转速所得的发电机电磁扭矩值作为发电机电磁扭矩输出需求值。

在本发明中，发电机满发功率波动限定范围是指满发工况时的发电机功率波动限定范围，变流器满发可承受功率波动范围是指满发工况时的变流器可承受功率波动范围。在实际设计中，发电机满发功率波动限定范围是根据风电机组的相关特性事先设定好的数值范围，发电机满发功率波动限定范围为大于等于下限值且小于等于上限值，该上、下限值均为大于0的正实数，例如，发电机满发功率波动限定范围为(0.85×额定发电机功率)～(1.15×额定发电机功率)。变流器满发可承受功率波动范围是根据变流器的相关特性事先设定好的数值范围，变流器满发可承受功率波动范围为大于等于下限值且小于等于上限值，该上、下限值均为大于0的正实数，例如，变流器满发可承受功率波动范围为(0.9×额定发电机功率)～(1.1×额定发电机功率)。

在实际实施中，主控制器70将发电机电磁扭矩输出需求值传送给变流器30的变流控制器33，由变流控制器33基于发电机电磁扭矩输出需求值对发电机变换器31进行控制，从而实现对发电机20转速的控制，使发电机转速处于平稳状态。

从上述本发明可知，在满发工况条件下，当风速突然增大时，基于叶轮转速上升，发电机转速上升，当发电机转速上升得超出了设定发电机转速范围时，此时变流器30接收到的发电机电磁扭矩输出需求值不再降低，而是基于本发明对当前发电机电磁扭矩实际值进行补偿(此时的发电机电磁扭矩补偿值为大于0的正值(正实数))，使得发电机电磁扭矩输出需求值大于当前发电机电磁扭矩实际值，在发电机功率略有增加的基础上，抑制了发电机转速的快速上升，使发电机转速更加平稳，且降低了结构部件载荷，当风速突然降低时，基于叶轮转速下降，发电机转速跌落，当发电机转速下降得超出了设定发电机转速范围时，此时变流器30接收到的发电机电磁扭矩输出需求值不再上升，而是基于本发明对当前发电机电磁扭矩实际值进行补偿(此时的发电机电磁扭矩补偿值为小于0的负值(负实数))，使得发电机电磁扭矩输出需求值小于当前发电机电磁扭矩实际值，在发电机功率略有减小的基础上，抑制了发电机转速的快速跌落，使发电机转速更加平稳，且降低了结构部件载荷。并且，基于本发明对发电机实施控制后，虽然发电机功率波动会稍微增大，但发电机转速会限制在正常运行范围内(基于发电机满发功率波动限定范围的限定)，且发电机功率限制在变流器满发可承受功率波动范围内。

图5是带有发电机电磁扭矩补偿与不带发电机电磁扭矩补偿条件下，某海上浮动式风电机组发电机转速的时域曲线图，在图5中，虚线表示不带发电机电磁扭矩补偿时，该海上浮动式风电机组的发电机转速曲线，实线表示带有发电机电磁扭矩补偿时，该海上浮动式风电机组的发电机转速曲线。从图5可知，与不带发电机电磁扭矩补偿相比，该海上浮动式风电机组带有发电机电磁扭矩补偿时的发电机转速的波动较小，在发电机转速要跌落时，基于发电机电磁扭矩补偿使得发电机转速跌落较少，在发电机转速快速上升时，基于发电机电磁扭矩补偿使得发电机转速上升较慢且上升幅值小，也就是说，发电机电磁扭矩补偿的实施使得发电机转速更加平稳。

图6是带有发电机电磁扭矩补偿与不带发电机电磁扭矩补偿条件下，某风电机组下部的塔架底部载荷的时域曲线图，在图6中，虚线表示不带发电机电磁扭矩补偿时，该塔架底部的载荷曲线，实线表示带有发电机电磁扭矩补偿时，该塔架底部的载荷曲线。从图6可知，与不带发电机电磁扭矩补偿相比，带有发电机电磁扭矩补偿的该风电机组下部的塔架底部的载荷波动较小，可降低塔架底部的疲劳载荷和极限载荷。

本发明的优点是：

在满发工况条件下，本发明根据发电机转速的变化，适时通过发电机电磁扭矩补偿的方式给出发电机电磁扭矩输出需求值，来达到防止发电机转速波动过大(发电机转速过快上升或跌落)的现象发生，使得发电机转速更加平稳，且可实现降低结构部件载荷(包括疲劳载荷和极限载荷，尤其对塔架底部的载荷作用较明显)的目的。在满发工况条件下，本发明不再采取恒功率控制，发电机功率波动会稍微增大，但基本上都处于额定发电机功率以上，从而本发明实现了发电功率的增加，提高了风电机组的发电量，但发电机转速会限制在正常运行范围内(处于发电机满发功率波动限定范围内)，且发电机功率仍限制在变流器满发可承受功率波动范围内。

本发明适用于陆地式风电机组，特别适用于海上浮动式风电机组。

以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于风电机组的发电机电磁扭矩补偿控制方法，所述发电机电磁扭矩补偿控制方法用于风电机组，所述风电机组包括由多个叶片及轮毂构成的叶轮，所述叶轮通过传动轴安装在发电机的转轴上，所述发电机的输出功率端经由变流器与电网连接，所述叶轮上安装有变桨执行机构，所述传动轴上安装有转速传感器，所述变桨执行机构、所述变流器、所述转速传感器分别与主控制器连接，其特征在于，所述发电机电磁扭矩补偿控制方法包括如下步骤：

步骤一：判断当前工况是否为满发工况：若当前工况为满发工况，则进入步骤二；若当前工况不为满发工况，则进入非满发工况处理流程；

其中，满发工况是指风电机组发电功率大于额定发电机功率乘以由风电机组相关特性决定的系数时的工况；

步骤二：基于所述转速传感器检测得到的当前发电机转速进行如下判断：若所述当前发电机转速处于设定发电机转速范围内，则将额定发电机功率除以所述当前发电机转速得到的当前发电机电磁扭矩实际值作为发电机电磁扭矩输出需求值向所述变流器传送，由所述变流器基于所述发电机电磁扭矩输出需求值来控制所述发电机的转速，然后返回至所述步骤一；若所述当前发电机转速未处于所述设定发电机转速范围内，则进入步骤三；

步骤三：基于如下公式得到发电机电磁扭矩补偿值，

发电机电磁扭矩补偿值＝(当前发电机转速-额定发电机转速)×增益值×权重值；

步骤四：将额定发电机功率除以所述当前发电机转速得到的当前发电机电磁扭矩实际值与步骤三计算得到的所述发电机电磁扭矩补偿值相加得到发电机电磁扭矩输出初始值，将所述发电机电磁扭矩输出初始值作为发电机电磁扭矩输出需求值向所述变流器传送，由所述变流器基于所述发电机电磁扭矩输出需求值来控制所述发电机的转速，然后返回至步骤一。

2.如权利要求1所述发电机电磁扭矩补偿控制方法，其特征在于：

所述判断当前工况是否为满发工况包括如下步骤：

步骤1：获取所述叶片当前的桨距角，并计算当前发电机功率；

步骤2：若所述叶片当前的桨距角大于最优桨距角且当前发电机功率大于额定发电机功率×系数，则当前工况为满发工况，否则，当前工况不为满发工况。

3.如权利要求1所述发电机电磁扭矩补偿控制方法，其特征在于：

所述设定发电机转速范围为所述当前发电机转速小于等于额定发电机转速且大于等于额定发电机转速×比例系数。

4.如权利要求1所述发电机电磁扭矩补偿控制方法，其特征在于：

滤波处理检测得到的所述当前发电机转速。

5.如权利要求1所述发电机电磁扭矩补偿控制方法，其特征在于：

在所述步骤三的所述公式中，所述增益值的取值范围为大于0且小于等于额定发电机电磁扭矩/额定发电机转速，所述权重值基于所述叶片当前的桨距角在权重调度表中查找得出。

6.如权利要求5所述发电机电磁扭矩补偿控制方法，其特征在于：

当所述当前发电机转速大于额定发电机转速时，所述增益值取所述取值范围的最大值；当所述当前发电机转速小于额定发电机转速×比例系数时，所述增益值取接近所述取值范围的最小值的数值。

7.如权利要求1所述发电机电磁扭矩补偿控制方法，其特征在于：

在所述步骤四中，对所述发电机电磁扭矩输出初始值进行上下限修正处理后得到所述发电机电磁扭矩输出需求值。

8.如权利要求7所述发电机电磁扭矩补偿控制方法，其特征在于：

在所述步骤四中，基于发电机满发功率波动限定范围、变流器满发可承受功率波动范围，对所述发电机电磁扭矩输出初始值进行上下限修正处理。

9.如权利要求8所述发电机电磁扭矩补偿控制方法，其特征在于：

所述基于发电机满发功率波动限定范围、变流器满发可承受功率波动范围，对所述发电机电磁扭矩输出初始值进行上下限修正处理包括如下步骤：

步骤1：将所述发电机电磁扭矩输出初始值乘以所述当前发电机转速得到初始发电机功率；

步骤2：若所述初始发电机功率大于所述发电机满发功率波动限定范围的上限值，则令所述上限值除以所述当前发电机转速所得的发电机电磁扭矩值作为发电机电磁扭矩输出第一修正值；若所述初始发电机功率小于所述发电机满发功率波动限定范围的下限值，则令所述下限值除以所述当前发电机转速所得的发电机电磁扭矩值作为发电机电磁扭矩输出第一修正值；

步骤3：将通过所述步骤2得到的所述发电机电磁扭矩输出第一修正值乘以所述当前发电机转速得到修正后发电机功率；

步骤4：若所述修正后发电机功率大于所述变流器满发可承受功率波动范围的上限值，则令所述上限值除以所述当前发电机转速所得的发电机电磁扭矩值作为所述发电机电磁扭矩输出需求值；若所述修正后发电机功率小于所述变流器满发可承受功率波动范围的下限值，则令所述下限值除以所述当前发电机转速所得的发电机电磁扭矩值作为所述发电机电磁扭矩输出需求值。

10.如权利要求8所述发电机电磁扭矩补偿控制方法，其特征在于：

所述发电机满发功率波动限定范围为(0.85×额定发电机功率)～(1.15×额定发电机功率)；

所述变流器满发可承受功率波动范围为(0.9×额定发电机功率)～(1.1×额定发电机功率)。