[發(fā)明專利]一種考慮電壓波動(dòng)的風(fēng)電機(jī)組控制方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011002209.3
• 申請(qǐng)日: 2020-09-22
• 公開（公告）號(hào): CN112311002A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張梅;李少林;朱瓊鋒;苗風(fēng)麟;李春彥;唐建芳;賀敬;樊熠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司;國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J3/00
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

本發(fā)明提供一種考慮電壓波動(dòng)的風(fēng)電機(jī)組控制方法和裝置，獲取風(fēng)電機(jī)組的并網(wǎng)運(yùn)行電壓，并基于并網(wǎng)運(yùn)行電壓計(jì)算風(fēng)電機(jī)組的電壓波動(dòng)值；當(dāng)風(fēng)電機(jī)組發(fā)生電壓故障時(shí)，基于電壓波動(dòng)值判斷是否需要切換風(fēng)電機(jī)組的控制模式；當(dāng)需要切換風(fēng)電機(jī)組的控制模式時(shí)，基于切換后的控制模式對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行控制，通過(guò)風(fēng)電機(jī)組的電壓波動(dòng)值避免風(fēng)電機(jī)組控制模式頻繁切換，大大減小了風(fēng)電機(jī)組電壓波動(dòng)，進(jìn)而減小了弱電網(wǎng)電壓波動(dòng)，避免風(fēng)電機(jī)組因保護(hù)動(dòng)作而脫網(wǎng)；通過(guò)優(yōu)化風(fēng)電機(jī)組低電穿越控制模式確定依據(jù)，避免風(fēng)電機(jī)組在臨界電壓故障下反復(fù)進(jìn)行低電壓穿越控制，改善風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響，提高弱電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種考慮電壓波動(dòng)的風(fēng)電機(jī)組控制方法和裝置。

背景技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電是可再生能源領(lǐng)域中最成熟、最具規(guī)模開發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式之一，且可利用的風(fēng)能在全球范圍內(nèi)分布廣泛、儲(chǔ)量巨大。隨著風(fēng)電相關(guān)技術(shù)不斷成熟、設(shè)備不斷升級(jí)，全球風(fēng)力發(fā)電行業(yè)高速發(fā)展。風(fēng)電具有大規(guī)模開發(fā)、集中接入、遠(yuǎn)距離高壓輸送等特點(diǎn)，高電壓高比例風(fēng)電并網(wǎng)為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了極大的隱患。電壓波動(dòng)是多種電能質(zhì)量問(wèn)題的一種，直接影響用電設(shè)備對(duì)電能的正常和安全應(yīng)用。

由于不同制造商制造的風(fēng)電機(jī)組類型和型號(hào)多樣，所以不同風(fēng)電機(jī)組在故障穿越期間采取的有功控制策略和無(wú)功控制策略千差萬(wàn)別。目前風(fēng)電機(jī)組控制多關(guān)注于風(fēng)電的隨機(jī)性和波動(dòng)性引起的電壓波動(dòng)問(wèn)題，在風(fēng)電機(jī)組發(fā)生臨界電壓故障時(shí)，一旦電壓高于或低于故障穿越門檻值，風(fēng)電機(jī)組會(huì)切換控制模式，進(jìn)入故障穿越控制模式。在電網(wǎng)電壓臨界故障情況下，接入弱電網(wǎng)的風(fēng)電集群系統(tǒng)，風(fēng)電機(jī)組控制模式頻繁切換，由于風(fēng)電機(jī)組電壓波動(dòng)導(dǎo)致弱電網(wǎng)電壓波動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組因保護(hù)動(dòng)作而脫網(wǎng)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中風(fēng)電機(jī)組因保護(hù)動(dòng)作而脫網(wǎng)的不足，本發(fā)明提供一種考慮電壓波動(dòng)的風(fēng)電機(jī)組控制方法，包括：

獲取風(fēng)電機(jī)組的并網(wǎng)運(yùn)行電壓，并基于并網(wǎng)運(yùn)行電壓計(jì)算風(fēng)電機(jī)組的電壓波動(dòng)值；

當(dāng)風(fēng)電機(jī)組發(fā)生電壓故障時(shí)，基于電壓波動(dòng)值判斷是否需要切換風(fēng)電機(jī)組的控制模式；

當(dāng)需要切換風(fēng)電機(jī)組的控制模式時(shí)，基于切換后的控制模式對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行控制。

所述基于電壓波動(dòng)值判斷是否需要切換風(fēng)電機(jī)組的控制模式，包括：

將風(fēng)電機(jī)組的并網(wǎng)運(yùn)行電壓與低電壓穿越控制模式的門檻值和預(yù)設(shè)的臨界電壓值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)風(fēng)電機(jī)組的并網(wǎng)運(yùn)行電壓小于低電壓穿越控制模式的門檻值時(shí)，確定風(fēng)電機(jī)組從正常運(yùn)行控制模式切換至低電壓穿越控制模式；當(dāng)風(fēng)電機(jī)組的并網(wǎng)運(yùn)行電壓大于等于低電壓穿越控制模式的門檻值且小于預(yù)設(shè)的臨界電壓值時(shí)，基于風(fēng)電機(jī)組的電壓波動(dòng)值判斷風(fēng)電機(jī)組是否需要從正常運(yùn)行控制模式切換至低電壓穿越控制模式；當(dāng)風(fēng)電機(jī)組的并網(wǎng)運(yùn)行電壓大于預(yù)設(shè)的臨界電壓值時(shí)，確定風(fēng)電機(jī)組維持正常運(yùn)行控制模式。

所述基于風(fēng)電機(jī)組的電壓波動(dòng)值判斷風(fēng)電機(jī)組是否需要從正常運(yùn)行控制模式切換至低電壓穿越控制模式，包括：

將風(fēng)電機(jī)組的電壓波動(dòng)值與預(yù)設(shè)的電壓波動(dòng)限值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)風(fēng)電機(jī)組的電壓波動(dòng)值小于預(yù)設(shè)的電壓波動(dòng)限值且風(fēng)電機(jī)組臨界電壓故障穿越狀態(tài)標(biāo)志位為0時(shí)，確定風(fēng)電機(jī)組從正常運(yùn)行控制模式切換至低電壓穿越控制模式，否則確定風(fēng)電機(jī)組不需要從正常運(yùn)行控制模式切換至低電壓穿越控制模式。

所述風(fēng)電機(jī)組的電壓波動(dòng)值按下式計(jì)算：