[發明專利]基于雙饋風電機組風機拓撲結構的海上風電場無功優化配置方法

在審

• 申請號: 201610991247.3
• 申請日: 2016-11-10
• 公開（公告）號: CN107579546A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 周偉;譚茂強;黃偉;楊舒文;李寧坤;譚任深;陳楠;陸瑩
• 申請（專利權）人: 中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/50
• 分類號: H02J3/50;G06F17/16
• 代理公司: 廣州廣信知識產權代理有限公司44261
• 代理人: 張文雄

1.基于雙饋風電機組風機拓撲結構的海上風電場無功優化配置方法，其特征在于：

1)通過計算海上風電場雙饋風電機組的無功極限，控制雙饋風電機組的換流器進行無功調節，將雙饋風電機組作為風電場連續無功源；

2)通過海上風電場無功的控制變量選擇為發電機節點的雙饋風電機組無功出力，以及海上升壓站低壓側及陸上集控中心兩個無功補償點無功補償設備的容量設置，將風電機組等效為電流可控的恒壓功率源，并基于實際風電場與等效風電場的功率傳輸特性相同的原則，建立海上風電系統的風電場等值模型，為海上風電場無功優化建立前提條件；

3)在考慮雙饋風電機組風機拓撲結構與海纜對地電容、匝間電容影響的基礎上，應用CMO算法對海上風電場雙饋風電機組的風機集群進行無功補償。

2.根據權利要求1所述的基于雙饋風電機組風機拓撲結構的海上風電場無功優化配置方法，其特征在于：第1)點中將雙饋風電機組作為風電場連續無功源時，所述雙饋風電機組的定子側與電網直接相連，轉子側與電網通過網側換流器和機側換流器相連，由此實現轉子側功率的雙向流動，進而實現雙饋風機的變速恒頻運行。

3.根據權利要求1所述的基于雙饋風電機組風機拓撲結構的海上風電場無功優化配置方法，其特征在于：第1)點中控制雙饋風電機組的換流器進行無功調節，是指所述雙饋風電機組通過對換流器控制實現有功和無功解耦控制，使得雙饋風電機組具有動態調節無功能力。

4.根據權利要求1所述的基于雙饋風電機組風機拓撲結構的海上風電場無功優化配置方法，其特征在于：第1)點中控制雙饋風電機組的換流器進行無功調節時，當網側換流器不發出無功，雙饋風電機組發出的無功等于定子側發出的無功功率Q_S，

Q_T＝Q_S (3-1)

雙饋風電機組DFIG的最優功率追蹤曲線公式近似可用式(3-2)表示：

P_T＝K_opt(1-s)³ (3-2)

式中：P_T為雙饋風電機組DFIG發出有功功率；Kopt為最佳轉速時的比例常數；s為轉差率，

雙饋風電機組(DFIG)無功極限Q_T受定子電流I_s和轉子電流I_r的影響如下：

QT=±(3UsIs)2-(PT1-s)2---(3-3)]]>

QT=-3(Us2/xs)±(3(xm/xs)UsIr)2-(PT1-s)2---(3-4)]]>

式中：U_s為定子電壓；x_s為定子電抗；x_m為勵磁電抗。