[發明專利]永磁直驅風力發電機組低高電壓連續穿越控制方法及系統

有效

• 申請號: 201911279371.7
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN112994074B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 黃遠彥;周杰;張少華;陳鑫
• 申請（專利權）人: 新疆金風科技股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 彭瓊

本發明實施例公開了一種永磁直驅風力發電機組低高電壓連續穿越控制方法及系統。該方法包括：監測風電場并網點電壓；確定所述風力發電機組從低電壓穿越向高電壓穿越轉換的暫態時間段；在所述暫態時間段內，控制所述風力發電機組向所述并網點提供逐漸增大的有功電流；并且，在所述暫態時間段內，根據低電壓穿越前風力發電機組的工作狀態，控制所述風力發電機組向所述并網點提供的無功電流。本申請能夠在進入高電壓穿越狀態前，控制風力發電機組及時退出低電壓穿越狀態，以避免低穿期間的容性無功沒有及時收回導致與出現電網高電壓重合。

技術領域

本發明涉及風力發電技術領域，尤其涉及一種永磁直驅風力發電機組低高電壓連續穿越控制方法及系統。

背景技術

永磁直驅風力發電機組采用了無增速齒輪箱、葉輪直接驅動多極低速永磁同步發電機的變速恒頻風力發電技術，機組通過全功率變流器并網，實現了發電機和電網的完全解耦。機組的并網特性主要取決于變流器電網側的技術性能。

當電力系統事故或者擾動引起風電場并網點電壓跌落或升高時，為了保證風力發電機組不脫網連續運行，風力發電機組需要執行低電壓穿越或高電壓穿越。永磁直驅風力發電機組的低電壓穿越和高電壓穿越能力主要體現在兩個方面：電壓穿越期間，通過并聯于直流母線的制動單元，保持直流母線電壓的穩定，保持有功功率穩定輸出；電壓穿越期間，網側變流器通過快速輸出無功電流來支撐電網電壓恢復。

現有技術中對風電機組在低電壓穿越或者高電壓穿越過程中，僅僅根據電網的電壓降低或升高程度及故障穿越前的無功提供暫態的無功支撐。現有技術并未公開在連續低高電壓故障穿越過程中，在低電壓穿越向高電壓穿越的過渡狀態中風電機組提供有功和無功支撐的控制方式。

發明內容

本發明實施例提供一種永磁直驅風力發電機組低高電壓連續穿越控制方法及系統，能夠實現低穿與高穿轉換期間的合理控制，在低電壓穿越向高電壓穿越的過渡狀態中，控制風力發電機組及時退出低電壓穿越狀態，以避免低穿期間的容性無功沒有及時收回導致與出現電網高電壓的時刻重合，惡化電網電壓。

一方面，本發明實施例提供了一種永磁直驅風力發電機組低高電壓連續穿越控制方法，包括：

監測風電場并網點電壓；

確定所述風力發電機組從低電壓穿越向高電壓穿越轉換的暫態時間段；

在所述暫態時間段內，控制所述風力發電機組向所述并網點提供逐漸增大的有功電流；并且，

在所述暫態時間段內，根據低電壓穿越前風力發電機組的工作狀態，控制所述風力發電機組向所述并網點提供的無功電流。

在本發明的一個實施例中，在所述暫態時間段內，控制所述風力發電機組向所述并網點提供逐漸增大的有功電流，包括：

根據在低電壓穿越狀態下風力發電機組向所述并網點提供的有功電流數值，疊加按照預設恢復速率增大的有功電流。

在本發明的一個實施例中，在所述暫態時間段內，根據低電壓穿越前風力發電機組的工作狀態，控制所述風力發電機組向所述并網點提供的無功電流，包括：

在低電壓穿越前，風力發電機組向所述并網點提供零無功功率的情況下，控制所述風力發電機組向所述并網點提供零無功電流；

在低電壓穿越前，風力發電機組向所述并網點提供容性無功功率的情況下，控制所述風力發電機組向所述并網點提供逐漸增大的容性無功電流；

在低電壓穿越前，風力發電機組向所述并網點提供感性無功功率的情況下，控制所述風力發電機組向所述并網點提供階躍變化至所述風力發電機組低穿前的感性無功電流。

在本發明的一個實施例中，所述控制所述風力發電機組向所述并網點提供逐漸增大的容性無功電流，包括：