[發明專利]一種雙饋風電場經柔直并網系統故障穿越控制方法

有效

• 申請號: 201710697096.5
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107482678B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 歐陽金鑫;唐挺;李夢陽;熊小伏;鄭迪
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02P9/10;H02P101/15
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 黃河

1.一種雙饋風電場經柔直并網系統故障穿越控制方法，其特征在于，包括：

步驟A：當雙饋風電場經柔直并網系統的交流電網側發生短路故障且柔直輸電線路的直流電壓超過預設門檻值時，基于雙饋風電機組轉子最大允許轉速計算雙饋風電機組轉子最大允許轉速對機端電壓頻率的約束Δf_ωr的第三邊界Δf₃，執行步驟B；

步驟B：判斷是否存在雙饋風電機組轉子最大允許電流對機端電壓頻率的約束Δf_ir，若Δf_ir存在，執行步驟C，若Δf_ir不存在執行步驟E；

步驟C：基于故障后雙饋風電機組的機端電壓跌落幅度和轉子側換流器控制定值計算Δf_ir的第一邊界Δf₁和第二邊界Δf₂，執行步驟D；

步驟D：若Δf₁≤Δf₃≤Δf₂成立，則令柔直風場側換流站頻率控制的上限Δf_wmax＝Δf₁，否則令柔直風場側換流站頻率控制的上限Δf_wmax＝Δf₃，執行步驟F；

步驟E：令柔直風場側換流站頻率控制的上限Δf_wmax＝Δf₃，執行步驟F；

步驟F：基于柔直風場側換流站頻率控制的上限Δf_wmax控制風電場交流電壓頻率的提升。

2.如權利要求1所述的雙饋風電場經柔直并網系統故障穿越控制方法，其特征在于，所述判斷是否存在雙饋風電機組轉子最大允許電流對機端電壓頻率的約束Δf_ir包括：

判斷是否滿足

若是，則雙饋風電機組轉子最大允許電流對機端電壓頻率的約束Δf_ir存在；

若不是，則雙饋風電機組轉子最大允許電流對機端電壓頻率的約束Δf_ir不存在；

其中，上限電流i_fmin和下限電流i_rmax分別為

式中，τ_rp＝τ_r+τ_p，為雙饋風電機組轉子有功電流控制定值，為雙饋風電機組轉子無功電流控制定值，ω_r為雙饋風電機組轉子轉速，R_r為雙饋風電機組轉子電阻，L_r為雙饋風電機組轉子電感，L_s為雙饋風電機組定子電感，L_m為雙饋風電機組激磁電感，U_m0為短路前雙饋風電機組定子電壓幅值，μ為短路后雙饋風電機組定子電壓幅值變化率，σ為雙饋風電機組漏電系數，k_pi為雙饋風電機組轉子側換流器內環控制比例系數，k_ii為雙饋風電機組轉子側換流器內環控制積分系數，i_rlim為雙饋風電機組轉子最大允許電流。

3.如權利要求1所述的雙饋風電場經柔直并網系統故障穿越控制方法，其特征在于，所述基于故障后雙饋風電機組的機端電壓跌落幅度和轉子側換流器控制定值計算Δf_ir的第一邊界Δf₁和第二邊界Δf₂包括：

計算第一邊界

計算第二邊界

其中：系數系數

式中：τ_rp＝τ_r+τ_p，為雙饋風電機組轉子有功電流控制定值，為雙饋風電機組轉子無功電流控制定值，ω_r為雙饋風電機組轉子轉速，R_r為雙饋風電機組轉子電阻，L_r為雙饋風電機組轉子電感，L_s為雙饋風電機組定子電感，L_m為雙饋風電機組激磁電感，U_m0為短路前雙饋風電機組定子電壓幅值，μ為短路后雙饋風電機組定子電壓幅值變化率，σ為雙饋風電機組漏電系數，k_pi為雙饋風電機組轉子側換流器內環控制比例系數，k_ii為雙饋風電機組轉子側換流器內環控制積分系數，i_rlim為雙饋風電機組轉子最大允許電流。

4.如權利要求1所述的雙饋風電場經柔直并網系統故障穿越控制方法，其特征在于，所述基于雙饋風電機組轉子最大允許轉速計算雙饋風電機組轉子最大允許轉速對機端電壓頻率的約束Δf_ωr的第三邊界Δf₃包括：

計算第三邊界

式中，K＝2Hω_r，ω_r為雙饋風電機組轉子轉速，ω_r0為短路前雙饋風電機組轉子轉速，J為雙饋風電機組轉動慣量，H為雙饋風電機組慣性時間常數，ω_rlim為雙饋風電機組轉子最大允許轉速。