[發明專利]基于風機無功功率突變的風電場無故障跳閘判據

在審

• 申請號: 201410186181.1
• 申請日: 2014-05-05
• 公開（公告）號: CN103944152A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 邵俊松
• 申請（專利權）人: 南京加伏沃新能源科技有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬電力系統及其自動化技術領域，更準確地說本發明涉及一種基于風機無功功率突變的風電場無故障跳閘判據。

背景技術

傳統線路的無故障跳閘判據通過檢測故障前200ms的功率是否大于功率設定值P₁，故障后功率是否小于功率設定值P₂，并且擾動后是否至少有兩項電流的有效值小于電流定值IS₁以及延時定值是否滿足等條件來判斷。

然后潮流轉移后功率和電流值可能滿足上述條件，以上傳統判據在實際運行過程中已經造成多次誤判。若在故障跳閘判據中增加開關的分合閘信號，則必須要求在線路首末兩端均配有穩定控制裝置，這種方案投資大且需要增加通道資源，實際運行中很少采用。

目前最常用的風電機組包括鼠籠感應風力發電機、雙饋感應風力發電機和永磁同步發電機，其中雙饋感應風力發電機性價比最高，因而應用最為廣泛。前兩種風力發電機在正常運行和暫態故障過程中都會與電網交換無功功率，而為了保持風機關鍵母線電壓保持在合理的范圍內，風電系統一般都會按照風電場的容量配置一定數量的無功補償設備，其目的是補償風電場風機的無功變化，以此來保證風電場關鍵母線的端電壓不受風機無功功率變化的影響。出于風機的安全和責任考慮，目前風電機組本身一般不主動進行無功功率的調節，而主要依賴風電場的無功補償設備來補償風機從電網吸收的無功。

基于風電場的無功補償設備實時跟蹤風機本身無功的變化，本發明通過風機無功功率突變的對傳統無故障跳閘判據進行改進。特別說明，本發明適用于風電場與電網進行部分無功交換且風機本身不進行無功調節的場合。

發明內容

本發明的目的是：克服傳統無故障跳閘判據應用于風電場易將潮流轉移誤判為無故障跳閘的缺陷，提供一種根據風電場無功補償設備的無功突變自適應區分潮流轉移和無故障跳閘的方法。

具體地說，本發明是采取以下的技術方案來實現的，包括下列步驟：

1)根據風電場接入穩定控制裝置無功補償設備的電壓和電流，實時計算無功補償設備的實時無功功率；

2)循環保存200ms內的電流、有功功率和無功功率信息，若有突變量啟動，則記錄啟動時刻；

3)校核突變量啟動后的電流、有功功率和電壓是否滿足傳統無故障跳閘判據，若滿足則進入步驟4)，否則轉到步驟1)；

4)計算無功補償設備突變量啟動前200ms與突變量啟動后的無功功率的變化量；

5)若步驟1)計算的的絕對值大于等于設定值，則將故障過程判定為潮流轉移，否則將其判為無故障跳閘。

附圖說明

附圖為本發明方法的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明方法進行詳細描述。

附圖中步驟1基于風電場無功補償設備的電壓和電流瞬時值，實時計算無功補償設備的實時無功功率總和；

附圖中步驟2循環保存200ms內的電流有功功率和無功功率信息，并判斷是否有電流突變量啟動或有功功率突變量啟動，若有突變量啟動，則記錄啟動時刻；

附圖中步驟3校核突變量啟動后的電流、有功功率和電壓是否滿足傳統無故障跳閘判據，若滿足則進入步驟4)，否則轉到步驟1)；

附圖中步驟4計算無功補償設備突變量啟動前200ms的無功功率與突變量啟動后的無功功率的變化量為；

附圖中步驟5描述的是若步驟1)計算的的絕對值大于等于設定值，則將認定發生的故障過程為潮流轉移，否則將其判為無故障跳閘。

總之，本發明采集了風電場無功補償設備的電流和電流信息用于計算風電場無功補償設備的無功功率瞬時值，通過捕捉無功補償設備無功功率的變化情況來區分潮流轉移和無故障跳閘，避免了傳統無故障跳閘判據用于風電場線路跳閘判斷存在的缺陷，從本質上提高了區域安控系統故障判斷軟件用于風電場的可靠性。