[發(fā)明專利]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組高電壓穿越控制方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410612059.6
• 申請(qǐng)日: 2014-11-04
• 公開（公告）號(hào): CN105633998A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉少宇;馬偉娜;白愷;宋鵬;劉京波;劉漢民;王靖然;朱斯;馬步云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)新源張家口風(fēng)光儲(chǔ)示范電站有限公司;華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司;華北電力大學(xué)（保定）
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J3/12;H02P9/10
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王天堯

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組高電壓穿越控制 方法和裝置。

背景技術(shù)

在各類風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(PermanentMagnetSynchronous Generator，PMSG)是目前兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主流機(jī)型之一。大型風(fēng)電基地一般 遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，其電力需要經(jīng)過長(zhǎng)距離、高電壓輸送到負(fù)荷中心進(jìn)行消納。

在實(shí)際運(yùn)行過程中，電網(wǎng)電壓跌落及驟升都會(huì)對(duì)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行產(chǎn)生影響，甚至 造成風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)，隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量及風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，當(dāng)電網(wǎng)出 現(xiàn)故障時(shí)，如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)解列，而不能像常規(guī)能源發(fā)電那樣在電網(wǎng)故障情況 下為電網(wǎng)提供支撐，就有可能導(dǎo)致嚴(yán)重的連鎖反應(yīng)，并且會(huì)嚴(yán)重影響到電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn) 行。

目前研究比較多的是電網(wǎng)電壓跌落對(duì)風(fēng)電機(jī)組的動(dòng)態(tài)影響分析及相應(yīng)的低電壓 穿越技術(shù)，而電網(wǎng)電壓驟升對(duì)風(fēng)電機(jī)組的動(dòng)態(tài)影響分析及相應(yīng)的高電壓穿越技術(shù)還沒 有有效的研究。

然而，隨著部分地區(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓穿越改造的完成，電網(wǎng)電壓驟升將成為 地區(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組脫網(wǎng)的主要原因之一。因此，亟需研究出一種可以有效進(jìn)行風(fēng)力發(fā) 電機(jī)組高電壓穿越控制的方法，以解決直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在電網(wǎng)電壓驟升期間容易 出現(xiàn)脫網(wǎng)運(yùn)行，而導(dǎo)致的電網(wǎng)無(wú)法安全穩(wěn)定地運(yùn)行，容易發(fā)生故障的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組高電壓穿越控制方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中 直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在電網(wǎng)電壓驟升期間會(huì)出現(xiàn)脫網(wǎng)運(yùn)行的技術(shù)問題，該方法包括：

實(shí)時(shí)檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)側(cè)電網(wǎng)電壓有效值；

確定檢測(cè)到的電網(wǎng)電壓有效值與電網(wǎng)電壓設(shè)定值之間的差值是否大于第一預(yù)定 閾值；

如果所述差值不大于所述第一預(yù)定閾值，則控制無(wú)功功率為0且控制網(wǎng)側(cè)變流器 采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的控制模式；

如果所述差值大于所述第一預(yù)定閾值，則計(jì)算得到參考無(wú)功電流值，并根據(jù)所述 參考無(wú)功電流值計(jì)算有功電流值，將計(jì)算得到的參考無(wú)功電流值作為并網(wǎng)側(cè)輸入的無(wú) 功電流值，將計(jì)算得到的有功電流值作為并網(wǎng)側(cè)輸入的有功電流值。

在一個(gè)實(shí)施例中，按照以下公式計(jì)算參考無(wú)功電流值：

igd*=2Uref-Uref*Uref**iN]]>

其中，表示參考無(wú)功電流值，U_ref表示檢測(cè)到的電網(wǎng)電壓有效值，表示電網(wǎng)電壓設(shè)定值，i_N表示額定電流。

在一個(gè)實(shí)施例中，按照以下公式計(jì)算有功電流值：

|igq*|=imax2-igd*2]]>

其中，表示有功電流值，i_max表示風(fēng)力發(fā)電機(jī)組允許的最大電流，表示參考無(wú)功電流值。

在一個(gè)實(shí)施例中，控制無(wú)功功率為0且控制網(wǎng)側(cè)變流器采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán) 的控制模式，包括：

通過第一模式選擇器控制無(wú)功功率為0，通過第二模式選擇器控制網(wǎng)側(cè)變流器采 用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的控制模式；