低电压故障穿越过程中DFIG无功功率补偿的控制方法技术

本发明专利技术涉及风力发电领域，具体为低电压故障穿越过程中DFIG无功功率补偿的控制方法，包括电网电压检测和DFIG控制策略的切换。通过对电网电压的实时检测，在判断电压发生跌落故障时，将DFIG转子侧变流器的单位功率因数控制策略切换到无功功率输出的控制策略，从而对电网电压提供无功功率支持以助电网电压恢复。本发明专利技术所述方法无需增加额外的无功补偿装置，利用机组自身控制策略的切换，在故障期间调节定子侧无功功率的输出支持，从而向电网提供无功电流，以改善电网电压的跌落程度，增强整个风力发电系统的低电压故障穿越能力。

Control method of reactive power compensation for DFIG in low voltage fault crossing process

The invention relates to the field of wind power generation, in particular to the control method of DFIG reactive power compensation in low voltage fault ride through process, including switching of grid voltage detection and DFIG control strategy. Through the real-time detection of the grid voltage, voltage sag faults occurred in the judgment, the rotor side converter of DFIG unit power factor control strategy switching control strategy of reactive power output, so as to provide reactive power support to help the recovery of grid voltage on the grid voltage. The method of the invention has no need to increase the reactive power compensation device with additional, switching unit control strategy, output during the fault of stator side reactive power support, so as to provide reactive current to the grid, to improve the degree of grid voltage drop, the enhanced low voltage fault ride through capability of the wind power generation system.

【技术实现步骤摘要】
低电压故障穿越过程中DFIG无功功率补偿的控制方法
本专利技术涉及风力发电领域，具体为低电压故障穿越过程中DFIG无功功率补偿的控制方法。技术背景近年来，随着全球能源消耗速率的迅猛增长，作为一种清洁、无限的可再生能源，风能受到人们的广泛关注。而双馈发电机(DFIG)作为其中的主流机型，因其风能利用率高、所需变换器容量小等特点，很快成为风力发电领域的研究热点和发展方向。然而，伴随风力发电机装机容量的逐年上升，大规模风电并入电网将会给电力系统带来极大的挑战。当电网出现故障导致电压跌落，将会影响双馈风力发电系统的正常运行，甚至出现脱机现象。因此，风力发电系统必须具有一定的低电压故障穿越能力。在电力系统的潮流中，无功功率的流向关系到电网电压的幅值大小。因此在电网发生低电压跌落故障后，合理的向电网中注入无功功率将有助于故障电网电压的恢复。目前，主要文献及研究集中在采用无功功率补偿装置支持故障中电网电压的恢复，如SVC、STATCOM和并联电容器等无功补偿装置。无功补偿装置的应用能为风电场快速地提供无功支撑，有助于电网电压的恢复，改善了系统的暂态稳定性，提高其低电压故障穿越能力。然而，额外增本文档来自技高网...

【技术保护点】
低电压故障穿越过程中DFIG无功功率补偿的控制方法，其特征在于包括以下步骤：S1：检测电网电压，并对检测的电网电压进行判断；S2：当电网电压大于等于额定电压的0.9pu且小于1.0pu时，判断为电网电压正常，此时设定无功功率参考值Qref1＝0，DFIG转子侧变流器保持正常运行时的单位功率因数运行；S3：当电网电压小于0.9pu且大于0pu，判断为电压故障，DFIG转子侧变流器输出无功功率，设定无功功率参考值Qref2，此时无功功率参考值Qref2按照DFIG低电压故障的测试要求及无功功率限幅设置进行给定，无功功率参考值Qref2通过以下步骤计算：S31：按测试要求DFIG向电网提供的无功电流...

【技术特征摘要】
1.低电压故障穿越过程中DFIG无功功率补偿的控制方法，其特征在于包括以下步骤：S1：检测电网电压，并对检测的电网电压进行判断；S2：当电网电压大于等于额定电压的0.9pu且小于1.0pu时，判断为电网电压正常，此时设定无功功率参考值Qref1＝0，DFIG转子侧变流器保持正常运行时的单位功率因数运行；S3：当电网电压小于0.9pu且大于0pu，判断为电压故障，DFIG转子侧变流器输出无功功率，设定无功功率参考值Qref2，此时无功功率参考值Qref2按照DFIG低电压故障的测试要求及无功功率限幅设置进行给定，无功功率参考值Qref2通过以下步骤计算：S31：按测试要求DFIG向电网提供的无功电流可表述为：Iq＝1.5(0.9-Ug/UN)IqN0.2≤Ug≤0.9；其中Ug为电网电压的幅值，UN为电网额定电压，IqN为额定运行状态下定子侧能够发出的无功电流；S32：故障期间，要求DFIG定子侧输出的无功功率可表示为：其中，QN为DFIG定子侧输出的无功功率额定值；S33：以电网电压定向，转子变流器的电流dq分量为其中，ird，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李岚，贺惟明，王宇龙，叶吉亮，王浩，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西,14