本发明专利技术公开了一种提高风力发电系统低电压穿越能力的系统及方法，包括一电抗器；电抗器串联在风力发电系统与电力系统主电网并网母线连接线上；电抗器并联一断路器QF，断路器QF受控制电路控制，控制电路通过电压互感器获得并网母线的电压值。风力发电系统与电力系统主电网正常运行时，断路器QF闭合；当并网母线的电压值U3为正常额定电压Un时，控制电路不发指令；并网母线的电压值U3低于额定电压值Un的0.5倍时，控制电路发跳闸指令，断路器QF跳开；当并网母线的电压值U3大于0.8*Un时，控制电路发闭合指令，断路器QF闭合。本发明专利技术不需要对双馈风力发电机自身控制系统增加新的控制目标和电路，提高了风力发电系统低电压穿越的能力，方法简单、可靠。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风力发电领域，尤其涉及。
技术介绍
风力发电是清洁能源，近年来，风力发电系统得到快速发展。低电压穿越，指在风力发电机并网点电压跌落的时候，风力发电机能够保持低电压穿越并网，甚至向电网提供一定的无功功率，支持电网恢复，直到电网恢复正常，从而“穿越”这个低电压时间(区域)。低电压穿越是对并网风机在电网出现电压跌落时仍保持并网的一种特定的运行功能要求。要求风力发电系统具有较强的低电压穿越(LVRT)能力。CN103078349A，等专利提出各种双馈风力发电机系统及低电压穿越方法，这些方法，都是对风力发电机自身的控制系统进行改进。由于风力发电机自身的控制系统要实现多种控制目标，众多目标很难在一套控制系统中实现协调一致，控制特性很难实现优化。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述问题，提出了，在风力发电系统与电力系统主网的并网点串联一台电抗器，不需要对双馈风力发电机自身控制系统增加新的控制目标和电路，提高风力发电系统低电压穿越的能力，方法简单、可靠。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案:一种提高风力发电系统低电压穿越能力的系统，包括电抗器，所述电抗器的一端连接风力发电系统的输出端，另一端通过连接并网母线接入电力系统主电网，所述电抗器并联有断路器QF，断路器QF受控制电路控制，所述断路器连接控制电路的输出端，所述控制电路的输入端连接电压互感器的二次侧，所述电压互感器的一次侧接并网母线，控制电路通过电压互感器获得并网母线的电压值。所述电抗器的电抗值Z2满足:Z1 ^ Z2 < 2Z1,其中Zl为风力发电系统的等值内阻抗值。所述风力发电系统的等值内阻抗值Zl取风力发电系统1/3风力发电机运行时的等值内阻抗值。一种提高风力发电系统低电压穿越能力的方法，其特征是，风力发电系统与电力系统主电网正常运行时，断路器QF闭合；当并网母线的电压值U3为正常额定电压Un时，控制电路不发指令；并网母线的电压值U3低于额定电压值Un的0.5倍时，控制电路发跳闸指令，断路器QF跳开，电抗器投入运行；当并网母线的电压值U3大于0.8*Un时，控制电路发闭合指令，断路器QF闭合，电抗器不工作。所述电抗器的电抗值Z2满足:Z1 ^ Z2 < 2Z1,其中Zl为风力发电系统的等值内阻抗值。所述风力发电系统的等值内阻抗值Zl取风力发电系统1/3风力发电机运行时的等值内阻抗值。本专利技术的有益效果是:本专利技术不需要对双馈风力发电机自身控制系统增加新的控制目标和电路，在风力发电系统与电力系统主网的并网点串联一台电抗器，提高了风力发电系统低电压穿越的能力，方法简单、可靠。【附图说明】图1表示本专利技术结构示意图；其中，1.风力发电系统，2.电力系统主电网，3.并网母线，4.电抗器，5.电压互感器，6.控制电路。【具体实施方式】:下面结合附图与实施例对本专利技术做进一步说明:如图1所示，风力发电系统I与电力系统主电网2在并网母线3处并网，风力发电系统I与并网母线连接线串联一电抗器4，电抗器4并联一断路器QF，断路器QF受控制电路6控制，控制电路6通过电压互感器5获得并网母线3的电压值。风力发电系统I与电力系统主电网2正常运行时，断路器QF闭合，电抗器4没有作用。当并网母线3的电压值U3为正常额定电压Un时，控制电路6不发指令。电力系统主电网2发生短路故障，并网母线3的电压值U3下降。控制电路6通过电压互感器5测到并网母线3的电压值U3低于额定电压值的0.5倍时，控制电路6发跳闸指令，断路器QF跳开，电抗器4投入运行。当电力系统主电网2发生短路故障，并网母线3的电压值U3下降。风力发电系统I通过连接线向电力系统主电网2提供短路电流。如果连接线没有串联电抗器4，风力发电系统I的电压很低，风力发电机有较大短路电流流过，使风力发电机低电压穿越下降，风力发电机有可能跳闸，脱离电网。当电力系统主电网2发生短路故障，并网母线3的电压值U3下降。如果连接线串联一电抗器4，可限制风力发电机短路电流，风力发电系统I的电压可控制在额定电压值的0.5倍以上，风力发电机不会跳闸，不会脱离电网。提高了风力发电系统低电压穿越的能力。当电力系统主电网2发生的短路故障被切除，母线的电压值U3大于0.8*Un时，控制电路发闭合指令，断路器QF闭合。风力发电系统I与电力系统主电网2恢复正常运行。为了保证最不利的电力系统主电网2短路故障，风力发电系统I的电压都保证控制在额定电压值的0.5倍以上，电抗器4的电抗值Z2应等于或大于风力发电系统I的等值内阻抗值Z1。为了保证电力系统主电网2短路故障时，电抗器4串联于连接线时，风力发电系统I与电力系统主电网2有较紧密的联系，电抗器4的电抗值应小于风力发电系统I的等值内阻抗值2倍，即小于2*Z1。由于风力发电系统I的等值内阻抗值Zl随着风力发电系统I中风力发电机运行数量的变化而变化，理论上，风力发电系统I的等值内阻抗值Zl应取风力发电系统I最小运行方式下的等值内阻抗值。如果，风力发电系统I最小运行方式下只有一台风力发电机运行，阻抗值Zl可能很大。阻抗值Zl按此取值，一种提高风力发电系统低电压穿越能力的方法，在大多数时间，不能发挥最佳效果。风力发电机运行数量少于1/3时，电力系统主电网2发生的短路故障，风力发电系统低电压穿越的能力的影响较小。所以，为了在大多数时间，一种提高风力发电系统低电压穿越能力的方法可发挥最佳效果，实际上，阻抗值Zl取风力发电系统1/3风力发电机运行时的等值内阻抗值。上述虽然结合附图对本专利技术的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本专利技术保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本专利技术的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本专利技术的保护范围以内。【主权项】1.一种提高风力发电系统低电压穿越能力的系统，其特征是，包括电抗器，所述电抗器的一端连接风力发电系统的输出端，另一端通过连接并网母线接入电力系统主电网，所述电抗器并联有断路器QF，断路器QF受控制电路控制，所述断路器连接控制电路的输出端，所述控制电路的输入端连接电压互感器的二次侧，所述电压互感器的一次侧接并网母线，控制电路通过电压互感器获得并网母线的电压值。2.如权利要求1所述的一种提高风力发电系统低电压穿越能力的系统，其特征是，所述电抗器的电抗值Z2满足:Z1 ^ Z2 < 2Z1,其中Zl为风力发电系统的等值内阻抗值。3.如权利要求2所述的一种提高风力发电系统低电压穿越能力的系统，其特征是，所述风力发电系统的等值内阻抗值Zl取风力发电系统1/3风力发电机运行时的等值内阻抗值。4.一种基于如权利要求1所述的提高风力发电系统低电压穿越能力系统的方法，其特征是，风力发电系统与电力系统主电网正常运行时，断路器QF闭合，电抗器不工作； 当并网母线的电压值U3为正常额定电压Un时，控制电路不发指令； 并网母线的电压值U3低于额定电压值Un的0.5倍时，控制电路发跳闸指令，断路器QF跳开，电抗器投入运行； 当并网母线的电压值U3大于0.8*Un时，控制电路发闭合指令，断路器QF闭合，电抗器不工作。5.如权利要求4所述的一种提高风力发电系统低电压穿越能力的方法，其特征是，所述电抗器的电抗值Z2满足:Z1 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提高风力发电系统低电压穿越能力的系统，其特征是，包括电抗器，所述电抗器的一端连接风力发电系统的输出端，另一端通过连接并网母线接入电力系统主电网，所述电抗器并联有断路器QF，断路器QF受控制电路控制，所述断路器连接控制电路的输出端，所述控制电路的输入端连接电压互感器的二次侧，所述电压互感器的一次侧接并网母线，控制电路通过电压互感器获得并网母线的电压值。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈应纪，姜吉平，程法民，司君诚，李文杰，田野，西文藻，伦晓娟，王同晓，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网山东省电力公司东营供电公司，山东大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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