[發明專利]一種雙饋風力發電機組次同步諧振的抑制方法及變流器

有效

• 申請號: 202011609490.7
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112803734B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 周黨生;黃峰一
• 申請（專利權）人: 深圳市禾望電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M1/12
• 分類號: H02M1/12;H02J3/01;H02J3/24;H02J3/38
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所 44298
• 代理人: 王峰

本申請公開一種雙饋風力發電機組次同步諧振的抑制方法及變流器，所述方法包括：獲取雙饋風力發電機的定子電流i_{s_meas}和轉子電流i′_{r_meas}，計算雙饋風力發電機勵磁電流中的次同步電流分量i_{m_ss}，再通過幅度和相位變換形成次同步阻尼作用量u_{c_ss}，以疊加至雙饋風力發電機組的基本作用量上形成終作用量。本申請基于雙饋風力發電機的定子電流和轉子電流實時計算次同步電流分量，相對于檢測電網電壓中的次同步分量，工程上更為簡便、可靠，無需精確辨識次同步諧振的頻點，即可在較寬的頻段內實現對次同步諧振的阻尼控制，從而消除雙饋風力發電機組接入特定電網下的次同步諧振風險，保障接入電網后系統的安全穩定運行。

技術領域

本申請涉及風力發電領域，尤其涉及一種雙饋風力發電機組次同步諧振的抑制方法及變流器。

背景技術

風電是一種清潔無污染的可再生能源，適宜大規模開發利用且技術相對成熟，在一些國家和地區已經成為一種主流能源。DFIG(Doubly-fed Induction Generator，雙饋風力發電機)因具有能實現變速恒頻運行、風能轉換效率高、功率控制靈活等優點而在實際風電場中得到廣泛應用。DFIG的變流器包括RSC(Rotor Side Convertor，機側變換器)和GSC(Grid Side Convertor，網側變換器)。對RSC的控制能實現對DFIG定子輸出有功、無功功率的控制。對GSC的控制能實現保持直流母線電壓穩定、保證輸入電流正弦和控制輸入功率因數。

固定串聯補償可以大幅減小線路的工頻等效電抗，縮短線路的電氣距離，提高線路的輸電距離、輸電能力和暫態穩定性，為大容量風電的外送提供了新方案。然而，雙饋風電場連接到安裝有固定串補的電力系統中容易引起一種電力系統穩定性問題，也就是次同步諧振(Sub Synchronous Resonance，SSR)。2009年9月美國德克薩斯州的一處風電場發生了風電場SSR事故，事故導致大量風機脫網和撬棒電路的損壞，造成巨大的經濟損失。

為了抑制雙饋風電場串補輸電系統中的的SSR問題，專利文獻CN104979847A公開了一種解決方案：通過在雙饋風力發電機GSC或者RSC的控制系統中嵌入阻塞濾波器進行阻塞濾波，濾除掉控制信號中的SSR模態信號，降低DFIG控制在次同步頻段的負阻尼效應，實現DFIG的SSR自免疫功能，從而有效抑制雙饋風電場與串補輸電系統的次同步諧振問題。

該解決方案存在的問題是，未能給系統提供有效的正阻尼，使得系統進入穩定區域。

發明內容

有鑒于此，本申請的目的在于提供一種雙饋風力發電機組次同步諧振的抑制方法及變流器，以解決現有技術存在的問題。

本申請解決上述技術問題所采用的技術方案如下：

根據本申請的一個方面，提供的一種雙饋風力發電機組次同步諧振的抑制方法，該方法用于變流器；所述方法包括：

獲取雙饋風力發電機的定子電流i_{s_meas}和轉子電流i′_{r_meas}；

根據所述定子電流i_{s_meas}和所述轉子電流i′_{r_meas}，計算雙饋風力發電機勵磁電流中的次同步電流分量i_{m_ss}；

對所述勵磁電流中的次同步電流分量i_{m_ss}進行幅度和相位變換，形成次同步阻尼作用量u_{c_ss}；

將所述次同步阻尼作用量u_{c_ss}疊加至雙饋風力發電機組的基本作用量上，形成雙饋風力發電機組的最終作用量。