[發明專利]一種風電機組故障穿越無功控制方法

有效

• 申請號: 202110251567.6
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN112952850B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 朱敏;唐彬偉
• 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

1.一種風電機組故障穿越無功控制方法，其特征在于：為基于機組在故障穿越前已處于發無功狀態的控制方法，該方法將無功電流響應并網點電壓變化量作為無功增量，在風電機組的變流器檢測到機端電壓發生越限時，閉鎖主控的初始無功電流I_q命令，并疊加動態無功增量，增強變流器在故障穿越期間提供的無功電流，使得電網電壓能夠得到更快的恢復，從而減少機組電壓由于長時間未恢復而發生脫網的概率，實現穩態運行與故障穿越無縫切換，具體如下：

首先，風電場場級無功調壓控制平臺根據風電場及各個單機的運行狀態計算下發給單臺風電機組的無功功率參考值Q_ref指令，風電機組接收到Q_ref后計算下發至變流器執行的無功電流I_q；在機組并網點電壓未越限的情況下，變流器按照I_q命令執行無功電流指令；當變流器檢測到機組并網點電壓越限后觸發LVRT_Fault或HVRT_Fault信號，立刻對I_q進行閉鎖，同時變流器根據當前電壓越限深度進行動態無功電流變化量計算，有以下兩種情況：

第一種、當觸發LVRT_Fault時，情況如下：

a、容性無功電流增量為：

ΔI_T＝K₁×(U-U_T)×I_N，0.2≤U_T≤0.9

式中：K₁為故障穿越斜率系數，不同風電機組廠家取值不同；U為正常電壓水平標幺值，取值為0.9-1.0；U_T為機組測量點電壓標幺值；I_N為變流器額定電流值；ΔI_T為容性無功電流增量；

b、當I_q0時，表示機組在進入低穿前正在發容性無功，與低電壓穿越過程中電流增量方向一致，則初始無功電流I₀＝I_q，設置為閉鎖的無功電流；當I_q0時，表示機組在進入低穿前正在發感性無功，與低電壓穿越過程中無功增量方向相反，則初始無功電流I₀設置為0；

c、計算初始無功電流與容性無功電流增量之和為：

I_C＝I₀+ΔI_T

式中，I_C為變流器執行的無功電流；

第二種、當觸發HVRT_Fault時，情況如下：

a、感性無功電流增量為：

ΔI_T′＝K₂×(U_T-U)×I_N，1.1≤U_T≤1.3

式中：K₂為高電壓穿越故障穿越斜率系數，不同風電機組廠家取值不同；U為正常電壓水平標幺值，取值為0.9-1.1；ΔI_T′為感性無功電流增量；

b、當I_q0時，表示機組在進入低穿前正在發容性無功，與高電壓穿越過程中電流增量方向相反，則初始無功電流I₀設置為0；當I_q0時，表示機組在進入低穿前正在發感性無功，與高電壓穿越過程中無功增量方向相同，則初始無功電流I₀＝I_q，設置為閉鎖的無功電流；

c、計算初始無功電流與感性無功電流增量之差為：

I_L＝I₀-ΔI_T′

式中，I_L為變流器執行的無功電流。