[發(fā)明專利]一種可再生能源發(fā)電基地暫態(tài)穩(wěn)定控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910726134.4
• 申請(qǐng)日: 2019-08-07
• 公開（公告）號(hào): CN110417059B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚駿;裴金鑫;劉瑞闊;孫鵬;劉遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J3/24
• 代理公司: 重慶博凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 李海華

本發(fā)明公開了一種可再生能源發(fā)電基地暫態(tài)穩(wěn)定控制方法，先確定可再生能源發(fā)電基地向并網(wǎng)點(diǎn)注入的總控制電流預(yù)定值I^*；將I^*和做對(duì)比，計(jì)算可再生能源發(fā)電基地向并網(wǎng)點(diǎn)注入的總控制電流指令值；計(jì)算可再生能源發(fā)電基地向并網(wǎng)點(diǎn)注入的d、q軸電流分量指令值和：將和分別送入逆變器型風(fēng)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)的網(wǎng)側(cè)變換器的電流控制器，確定其網(wǎng)側(cè)變換器的d、q軸電流分量指令值：將和作為雙饋感應(yīng)風(fēng)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)子側(cè)、網(wǎng)側(cè)變換器總電流指令，分別確定轉(zhuǎn)子側(cè)、網(wǎng)側(cè)變換器的d、q軸電流分量指令值。即可提高可再生能源發(fā)電基地大干擾穩(wěn)定性，避免暫態(tài)失穩(wěn)現(xiàn)象。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的可再生能源發(fā)電基地暫態(tài)穩(wěn)定控制方法，適用對(duì)象包括雙饋感應(yīng)風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)、逆變器型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)(如永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng))以及光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)，該方法可顯著提高電網(wǎng)短路故障下的可再生能源發(fā)電基地的大干擾穩(wěn)定性，解決電網(wǎng)故障下可再生能源發(fā)電基地的大干擾失穩(wěn)問題。

背景技術(shù)

隨著風(fēng)電、光伏等可再生能源的快速發(fā)展，可再生能源電能的接入比例和輸電距離逐步增加，導(dǎo)致系統(tǒng)的同步發(fā)電機(jī)主導(dǎo)特性弱化，且可再生能源發(fā)電設(shè)備的電流源型控制特性使其極易受電網(wǎng)故障和負(fù)荷波動(dòng)的影響，進(jìn)而出現(xiàn)大干擾失穩(wěn)現(xiàn)象，甚至?xí)斐煽稍偕茉床⒕W(wǎng)系統(tǒng)的大規(guī)模脫網(wǎng)，嚴(yán)重影響了所并電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行能力。因此，提高電網(wǎng)故障下可再生能源發(fā)電基地的大干擾穩(wěn)定性是目前可再生能源發(fā)展關(guān)鍵問題。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者已展開了相關(guān)研究，如已公開的下列文獻(xiàn)：

[1]Jiawei Li,Jun Yao,Xin Zeng,Ruikuo Liu,Depeng Xu,CaishengWang.Coordinated control strategy for a hybrid wind farm with DFIG and PMSGunder symmetrical grid faults[J].Energies 2017,10(5).

[2]Jiabing Hu,Bo Wang,Weisheng Wang,Haiyan Tang,Yongning Chi,and QiHu.Small Signal Dynamics of DFIG-Based Wind Turbines During Riding ThroughSymmetrical Faults in WeakAC Grid[J].IEEE Transactions on Energy Conversion,2017,32(2):720-730.

文獻(xiàn)[1]通過對(duì)不同的可再生能源發(fā)電設(shè)備的有功、無功能力的分析，規(guī)劃了DFIG和PMSG的可控運(yùn)行區(qū)域，可以提高暫態(tài)電壓水平以及減少功率缺額程度，但是并沒有考慮可再生能源發(fā)電設(shè)備的大干擾穩(wěn)定性。文獻(xiàn)[2]研究了雙饋并網(wǎng)系統(tǒng)在弱電網(wǎng)低電壓穿越期間的小信號(hào)失穩(wěn)現(xiàn)象，并研究了鎖相環(huán)及電流環(huán)控制參數(shù)對(duì)并網(wǎng)系統(tǒng)小信號(hào)穩(wěn)定性的影響，但是該文獻(xiàn)并沒有涉及可再生能源并網(wǎng)系統(tǒng)在電網(wǎng)短路故障下的平衡工作點(diǎn)存在性問題。實(shí)際上，在電網(wǎng)發(fā)生嚴(yán)重短路故障時(shí)，可再生能源發(fā)電基地的輸出潮流與線路阻抗的交互作用可能導(dǎo)致系統(tǒng)不存在平衡工作點(diǎn)，從而導(dǎo)致可再生能源發(fā)電基地發(fā)生大干擾失穩(wěn)現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于提出一種可再生能源發(fā)電基地暫態(tài)穩(wěn)定控制方法，本方法在不增加設(shè)備硬件，不改變內(nèi)部控制器結(jié)構(gòu)與控制器參數(shù)的基礎(chǔ)上，能夠增強(qiáng)不同類型的可再生能源發(fā)電基地在低電壓穿越期間的大干擾穩(wěn)定性。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種適用于可再生能源發(fā)電基地在低電壓穿越期間的暫態(tài)穩(wěn)定控制方法，具體步驟如下；

A1)故障期間可再生能源發(fā)電基地采用發(fā)電機(jī)慣例，采集并網(wǎng)點(diǎn)三相電壓信號(hào)U_s并采用機(jī)端電壓d軸定向方式，按照下式計(jì)算可再生能源發(fā)電基地向并網(wǎng)點(diǎn)注入的總控制電流預(yù)定值I^*；