[發明專利]一種雙饋型風力發電機組低高壓連鎖故障穿越控制方法

有效

• 申請號: 202010009002.2
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111130139B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 宋小亮;戴云霞;孫今英;李春;陳國棟
• 申請（專利權）人: 上海電氣集團股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/12;H02P9/10;H02P101/15
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊

本發明涉及一種雙饋型風力發電機組低高壓連鎖故障穿越控制方法，屬于風力發電技術領域。本發明針對電網低高電壓連鎖故障這種特殊情況，通過實時檢測電網電壓，通過SOGI鎖相環快速準確的得出電網電壓正序矢量標幺值，并結合低穿結束標志信號，快速判斷低高壓連鎖故障的發生；電網發生低高壓連鎖故障時，同步進行網側變流器、Chopper電路、轉子側變流器三者相配合共同作用的協調控制，有效提高了雙饋風力發電機組在電網發生低高電壓連鎖故障時風機不脫網運行的可靠性，并保證故障穿越期間，變流器持續的有功輸出；根據電網低高壓突變幅度，確定脈沖封鎖的時間，簡單高效地提高系統低高壓連鎖故障的穿越能力。

技術領域

本發明涉及一種雙饋型風力發電機組低高壓連鎖故障穿越控制方法，屬于風力發電技術領域。

背景技術

風力發電在我國能源結構中所占的比重日漸增大，為了保障電力系統穩定，國家電網公司對風力發電機組在電網電壓故障下不脫網穩定運行提出了更高的要求，并制定了相關的技術標準。雙饋型風力發電機組是當前風場應用比較廣泛的風電機組，同時對電網故障也是最為敏感的風電機組。

根據風電機組并網的國家標準，風電機組要具備電網故障下低電壓穿越能力和高電壓穿越能力。目前，電網針對風力發電機組低電壓穿越能力和高電壓穿越能力的要求都是基于正常電網情況下，電網電壓發生電壓突降或驟升做出的。針對電網在低電壓故障后連鎖高電壓故障或高電壓故障后連鎖低電壓故障這種特殊情況，風電機組并網標準中雖然未作出強制要求，但已作為可選擇測試項目羅列在測試規范中。電網低高電壓連鎖故障時，系統暫態過程更加不穩定，故障情況更加惡劣。傳統高電壓穿越控制策略可能會造成風電機組故障脫網。傳統高電壓穿越控制策略適用于電網電壓從額定Pu值驟升到1.1Pu至1.3Pu電壓值之間的電網故障，電網電壓突變量最大為0.3Pu。但是，低電壓連鎖高電壓故障時，電網電壓從0.2Pu至0.9Pu之間驟升到1.1Pu至1.3Pu之間，電網電壓突變量最大為1.1Pu，電網故障情況更加惡劣。顯然，傳統高電壓穿越控制策略并不適用于電網低電壓故障后連鎖高電壓故障這種特殊情況。若電網電壓低電壓連鎖高電壓故障時仍采用傳統高電壓穿越控制策略容易造成雙饋風電機組脫網停機，無法完成電網低高電壓連鎖故障穿越。

發明內容

本發明的目的是為解決風力發電機組低高壓連鎖故障穿越控制策略的技術問題。

為達到解決上述問題的目的，本發明所采取的技術方案是提供一種雙饋型風力發電機組低高壓連鎖故障穿越控制方法，包括以下步驟：

步驟1：實時檢測電網電壓，并通過二階廣義積分器SOGI鎖相環得出電網電壓正序矢量標幺值Ug⁺；

步驟2：判斷電網電壓正序矢量標幺值Ug⁺是否大于1.1pu；

步驟3：如果Ug⁺大于1.1pu，此刻同時檢測LVRT_End是否為1，若為1，則進入低高壓連鎖故障穿越模式；其中，LVRT_End為低電壓穿越結束標志信號，低電壓穿越結束時此標志置1，并維持一段時間清0，以用于低高壓連鎖故障判別；

步驟4：進入低高壓連鎖故障穿越模式后，同步進行網側變流器、直流卸荷Chopper電路、轉子側變流器三者相配合共同作用的協調控制，度過低高壓連鎖故障時電壓過渡的暫態過程，同時抑制轉子過流，防止轉子側Crowbar電路的投入，保證故障穿越期間，變流器持續的有功輸出；

a.立刻封鎖網側變流器脈沖，同時脈沖封鎖計時器開始計時；避免由于電網低高壓連鎖故障電壓突變幅度大，過渡過程激烈，引起網側變流器瞬態沖擊電流過大導致系統故障停機，甚至引起功率器件等硬件損壞；