[發明專利]一種風電場場級無功調壓控制平臺外部電網故障穿越方法

有效

• 申請號: 201911170255.1
• 申請日: 2019-11-26
• 公開（公告）號: CN110943460B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 唐彬偉;宋曉瑛;袁牧
• 申請（專利權）人: 明陽智慧能源集團股份公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/38
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

本發明公開了一種風電場場級無功調壓控制平臺外部電網故障穿越方法，目前，當風電場外部電網故障時，風電機組閉鎖不接受外部動態無功指令，由風電機組變流器根據電壓故障狀態進行動態無功補償，風電場場級控制器會因為機組響應的無功功率不受控制和故障導致的電壓偏差持續時間較長，導致累積較大的無功需求，在故障恢復后會下發超過系統需求的無功目標指令。而本發明提出的方法為當外部電網故障時，風電機組變流器接收風電場場級無功調壓控制平臺無功指令，內部進行計算處理，對比取值，從而得到最終的無功電流值，進行無功補償，從而最大程度上支撐電壓恢復，更好地進行故障穿越。

技術領域

本發明涉及風電場電壓控制及風電機組故障穿越的技術領域，尤其是指一種風電場場級無功調壓控制平臺外部電網故障穿越方法。

背景技術

隨著風力發電技術規模化發展，電力系統與風電交互影響，電力系統電壓穩定問題不容忽視。風資源的波動性、隨機性和反調峰屬性，導致風電具有監測復雜、難預測、可控性差、對電網弱支撐的特性。為提升新能源場站涉網安全水平，促進網源協調發展，具備無功調壓、故障穿越能力的并網友好型風電機組成為普遍的需求。

目前，當風電場外部電網故障時，風電機組閉鎖不接受外部動態無功指令，由風電機組變流器根據電壓故障狀態進行動態無功補償。本發明提出的方法為當外部電網故障時，風電機組變流器接收風電場場級無功調壓控制平臺無功指令，內部進行計算處理，對比取值，從而得到最終的無功電流值，進行無功補償，從而最大程度上支撐電壓恢復，更好地進行故障穿越。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提出了一種風電場場級無功調壓控制平臺外部電網故障穿越方法，在外部電網故障情況下，進行風電場場級無功調壓控制平臺與變流器交互配合，完成風電場風電機組故障穿越，保證風電場電力系統穩定運行。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：一種風電場場級無功調壓控制平臺外部電網故障穿越方法，首先，風電場場級無功調壓控制平臺計算獲得下發給單臺風電機組的無功功率參考值Q_ref，當外部電網發生故障，故障flag觸發，風電場場級無功調壓控制平臺對下發給單臺風電機組的無功功率參考值Q_ref指令閉鎖，風電機組接收到Q_ref后將下發至變流器執行發出對應的無功功率，當變流器檢測到并網點電壓越限后觸發低電壓穿越標志位LVRT_flag或高電壓穿越標志位HVRT_flag信號，風電機組收到LVRT_flag或HVRT_flag信號立刻對Q_ref進行閉鎖，不再刷新風電場場級無功調壓控制平臺下發的無功功率參考值指令，變流器針對接收到的Q_ref值計算對應無功電流，在LVRT_flag觸發時無功電流I_qc＝Q_ref/(Un×0.9)，在HVRT_flag觸發時無功電流I_qL＝Q_ref/(Un×1.1)，式中，Un為風電機組并網點額定電壓；同時，變流器根據當前電壓值進行無功電流計算：

1)當觸發LVRT_flag時，I_TC＝K×(A-U_T)In，0.2≤U_T≤0.9；

2)當觸發HVRT_flag時，I_TL＝K×(B-U_T)In，1.1≤U_T≤1.3；

式中：I_TL為感性無功電流注入有效值，I_TC為容性無功電流注入有效值，U_T為風電場測試點線電壓標幺值，In為風電場額定電流；K為故障穿越斜率系數，不同風電機組廠家取值不同；A為LVRT期間電壓正常水平參考標幺值，B為HVRT期間電壓正常水平參考標幺值；