[發(fā)明專利]一種提高雙饋風(fēng)電機(jī)組動態(tài)無功協(xié)調(diào)控制能力的方法

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• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114583768A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李國慶;張國輝;王金寧;李廣海
• 申請（專利權(quán)）人: 華能扎賚特旗太陽能光伏發(fā)電有限公司科右中旗分公司
• 主分類號: H02J3/50
• 分類號: H02J3/50;H02J3/46;G06N3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種提高雙饋風(fēng)電機(jī)組動態(tài)無功協(xié)調(diào)控制能力的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、結(jié)合雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，分析DFIG定子側(cè)和網(wǎng)側(cè)變流器的無功功率運(yùn)行范圍及其機(jī)組不同機(jī)端電壓下功率運(yùn)行范圍的變化規(guī)律，得到DFIG系統(tǒng)總的無功調(diào)節(jié)能力隨有功功率變化曲線；

S2、確定DFIG定子和網(wǎng)側(cè)變流器無功協(xié)調(diào)控制策略；

S3、采用改進(jìn)遺傳控制算法來辨識基于無功差值的有功附加控制器PI參數(shù)值，不斷修正自變量參數(shù)，使目標(biāo)函數(shù)最小。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高雙饋風(fēng)電機(jī)組動態(tài)無功協(xié)調(diào)控制能力的方法，其特征在于，所述步驟S1包括以下步驟：

S11、在定子電流最大值I_s.max的約束下以及在轉(zhuǎn)子側(cè)電流最大值I_r.max的約束下，分別確定DFIG定子側(cè)無功功率Q_s的約束范圍；

S12、確定網(wǎng)側(cè)變流器無功功率Q_g的約束范圍；

S13、結(jié)合DFIG定子側(cè)和網(wǎng)側(cè)變流器無功功率約束范圍，得到DFIG系統(tǒng)總的無功調(diào)節(jié)能力隨有功功率變化曲線。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提高雙饋風(fēng)電機(jī)組動態(tài)無功協(xié)調(diào)控制能力的方法，其特征在于，所述步驟S11中，DFIG定子電流I_s和轉(zhuǎn)子電流I_r可表示為：

上式中，P_s、Q_s為定子輸出有功和無功功率，U_s為定子側(cè)電壓，X_s和X_m為機(jī)組的定子電抗和勵磁電抗，以上均為標(biāo)幺值；

在定子電流最大值I_s.max的約束下，通過公式(1)得到DFIG定子側(cè)無功功率Q_s的約束范圍為：

在轉(zhuǎn)子側(cè)電流最大值I_r.max的約束下，通過上式得到DFIG定子側(cè)無功功率Q_s的約束范圍為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提高雙饋風(fēng)電機(jī)組動態(tài)無功協(xié)調(diào)控制能力的方法，其特征在于，所述步驟S12中，DFIG的網(wǎng)側(cè)變流器電流I_g可表示為：

公式中，P_g、Q_g為網(wǎng)側(cè)變流器輸出有功功率和無功功率；

網(wǎng)側(cè)變流器無功功率Q_g的約束范圍如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種提高雙饋風(fēng)電機(jī)組動態(tài)無功協(xié)調(diào)控制能力的方法，其特征在于，所述步驟S2包括以下步驟：

若系統(tǒng)無功需求Q_G尚未達(dá)到機(jī)組定子側(cè)無功輸出能力的極限值，則系統(tǒng)無功需求Q_G均由機(jī)組定子側(cè)提供；

若系統(tǒng)無功需求Q_G的值大于機(jī)組定子側(cè)無功輸出能力極限值，機(jī)組定子側(cè)無功輸出量按照其極限值Q_smax提供；

若系統(tǒng)無功需求Q_G尚未達(dá)到機(jī)組定子側(cè)無功輸出能力極限值，網(wǎng)側(cè)變流器不動作，即不輸出無功功率；系統(tǒng)無功需求Q_G與機(jī)組定子側(cè)無功極限值Q_smax做差得到Q_G-Q_smax，當(dāng)該差值小于網(wǎng)側(cè)變流器可發(fā)出無功極限值Q_gmax時，此時網(wǎng)側(cè)變流器按照Q_G-Q_smax輸出無功功率，若該差值大于Q_gmax時，則網(wǎng)側(cè)變流器按照其最大無功極限值Q_gmax輸出無功功率。