一种次同步振荡抑制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种次同步振荡抑制装置，适用于双馈风机,次同步振荡抑制装置包括：信号采集模块、超前滞后校正模块以及控制信号输出模块；信号采集模块用于连接双馈风机中的双馈感应发电机，信号采集模块用于采集双馈感应发电机的数据；信号采集模块与超前滞后校正模块连接，超前滞后校正模块与控制信号输出模块连接，控制信号输出模块用于连接双馈风机中的背靠背变换器；超前滞后校正模块对双馈感应发电机的数据进行调制，以使控制信号输出模块基于调制后的所述双馈感应发电机的数据对背靠背变换器进行控制。采用本实用新型专利技术的实施例，能够在双馈风机并网运行时提供次同步振荡抑制能力的装置，从而提高双馈风机运行的稳定性。

A Subsynchronous Oscillation Suppression Device

The utility model discloses a sub-synchronous oscillation suppression device, which is suitable for doubly-fed fans. The sub-synchronous oscillation suppression device includes signal acquisition module, lead-lag correction module and control signal output module. The signal acquisition module is used to connect the doubly-fed induction generator in the doubly-fed fan, and the signal acquisition module is used for acquisition. Data of doubly-fed induction generator; signal acquisition module is connected with lead-lag correction module; lead-lag correction module is connected with control signal output module; control signal output module is used to connect back-to-back converter in Doubly-fed Induction generator; lead-lag correction module is used to modulate data of doubly-fed induction generator. The control signal output module controls the back-to-back converter based on the modulated data of the doubly fed induction generator. The implementation of the utility model can provide a device for suppressing sub-synchronous oscillation when the doubly-fed fan is connected to the grid, thereby improving the stability of the operation of the doubly-fed fan.

【技术实现步骤摘要】
一种次同步振荡抑制装置
本技术涉及电网
，尤其涉及一种次同步振荡抑制装置。
技术介绍
随着风力发电等新能源并网容量的增加，大功率电力电子技术的广泛采用，以多源多变换复杂交直流系统为组成架构的新能源电力系统逐渐形成，由此引发的次同步振荡新问题不断凸显。大规模风电经固定串补线路送出时，风力发电机组可能会存在由于转子侧变流器与固定串补之间相互作用而引起的次同步振荡问题，称为次同步控制相互作用(SSCI)。SSCI是随着风力发电技术的快速发展而出现的一种新的次同步振荡现象。次同步振荡的概念和内涵不断延伸，它们的起因、表现形式、影响程度、监测和抑制方法等诸多错综复杂的问题再一次引起世界范围的广泛重视。近年来，风力发电在国内外得到了迅猛的发展。2014年我国新增风电装机容量为2319.6万千瓦，单年装机容量首次突破2000万千瓦，同时累计装机量达到1.14609亿千瓦，突破了1.1亿千瓦。由于风电场大多地处偏远地区，远离负荷中心，常采用串联补偿技术解决大规模风电外送问题。但是，串联补偿技术存在诱发风电机组的次同步振荡(Sub-SynchronousOscillation，SSO)风险，不利于风电场以及外送系统的安全稳定运行。随着次同步振荡风险的加剧，双馈风力发电机的运行控制应具有次同步振荡的抑制能力，现有的双馈风机大都不具备此功能，容易引发次同步振荡。
技术实现思路
本技术实施例的目的是提供一种次同步振荡抑制装置，能够在双馈风机并网运行时提供次同步振荡抑制能力的装置，从而提高双馈风机运行的稳定性。为实现上述目的，本技术实施例提供了一种次同步振荡抑制装置，适用于双馈风机,所述次同步振荡抑制装置包括：信号采集模块、超前滞后校正模块以及控制信号输出模块；其中，所述信号采集模块用于连接所述双馈风机中的双馈感应发电机，所述信号采集模块用于采集所述双馈感应发电机的数据；所述信号采集模块与所述超前滞后校正模块连接，所述超前滞后校正模块与所述控制信号输出模块连接，所述控制信号输出模块用于连接所述双馈风机中的背靠背变换器；所述超前滞后校正模块对所述双馈感应发电机的数据进行调制，以使所述控制信号输出模块基于调制后的所述双馈感应发电机的数据对所述背靠背变换器进行控制。与现有技术相比，本技术公开的次同步振荡抑制装置通过所述信号采集模块采集所述双馈感应发电机的电压数据和电流数据，再通过所述超前滞后校正模块对所述电压数据和电流数据进行信号调制，从而使得所述控制信号输出模块根据调制后的所述电压数据和所述电流数据生成控制信号，并将所述控制信号发送给所述背靠背变换器，以使所述背靠背变换器根据所述控制信号控制所述双馈感应发电机的输出功率。解决了现有技术中随着次同步振荡风险的加剧，双馈风力发电机的容易引发次同步振荡的问题，不利于风电场以及外送系统的安全稳定运行的问题，能够在双馈风机并网运行时提供次同步振荡抑制能力的装置，从而提高双馈风机运行的稳定性。作为上述方案的改进，所述次同步振荡抑制装置还包括判断模块，所述信号采集模块通过所述判断模块实现与所述超前滞后校正模块的连接，所述判断模块为内含一判定流程的处理器。作为上述方案的改进，所述信号采集模块包括电压传感器和电流传感器。作为上述方案的改进，所述次同步振荡抑制装置还包括显示模块，所述显示模块与所述超前滞后校正模块连接，所述显示模块包括控制面板和显示屏。作为上述方案的改进，所述次同步振荡抑制装置还包括保护模块，所述保护模块与所述信号采集模块连接,所述保护模块还用于连接所述双馈感应发电机；其中，所述保护模块包括过压保护单元和过流保护单元。作为上述方案的改进，所述双馈风机还包括齿轮箱，所述齿轮箱与所述双馈感应发电机连接。作为上述方案的改进，所述双馈风机还包括风力机，所述风力机与所述齿轮箱连接。附图说明图1是本技术实施例提供的一种次同步振荡抑制装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。参见图1，图1是本技术实施例提供的一种次同步振荡抑制装置的结构示意图；一种次同步振荡抑制装置20，适用于双馈风机10,所述次同步振荡抑制装置20包括：信号采集模块22、超前滞后校正模块24以及控制信号输出模块25；其中，所述信号采集模块22用于连接所述双馈风机10中的双馈感应发电机11，所述信号采集模块22用于采集所述双馈感应发电机11的数据；所述信号采集模块22与所述超前滞后校正模块24连接，所述超前滞后校正模块24与所述控制信号输出模块25连接，所述控制信号输出模块25用于连接所述双馈风机10中的背靠背变换器12；所述超前滞后校正模块24对所述双馈感应发电机11的数据进行调制，以使所述控制信号输出模块25基于调制后的所述双馈感应发电机11的数据对所述背靠背变换器12进行控制。具体的，所述双馈风机10通过所述双馈感应发电机11进行发电，所述双馈感应发电机11包括定子绕组和转子绕组，所述转子绕组上设有滑环和电刷，可以从定子和转子两侧回馈能量。当所述双馈感应发电机11采用交流励磁发电方式时，所述转子的转速与励磁电流的频率有关，从而使得交流励磁发电机的内部电磁关系既不同于异步发电机又不同于同步发电机，却兼有同步发电机和异步发电机的特点，控制灵活性好，具有较强的无功调节能力。当所述双馈感应发电机11采用变速恒频发电方式时，可按照捕获最大风能的要求，在风速变化的情况下实时调节风力机转速，使之始终运行在与该风速对应的最佳转速上，从而提高了机组发电效率，优化了风力机的运行性能，还可使发电机组与电网系统之间实现良好的柔性连接，比传统的恒速恒频发电系统更容易实现并网操作及运行。具体的，通过所述次同步振荡抑制装置20能够避免所述双馈风机10发生次同步振荡。具体的，在所述次同步振荡抑制装置20开始工作时，所述信号采集模块22采集所述双馈感应发电机11的数据，其中，所述双馈感应发电机11的数据包括电流数据和电压数据，所述信号采集模块22将所述电流数据和所述电压数据发送给所述超前滞后校正模块24，所述超前滞后校正模块24对所述电压数据和所述电流数据进行信号调制，得到调制后的电压数据和调制后的电流数据。具体的，所述超前滞后校正模块24包括电压校正单元和电流校正单元，所述电压校正单元包括一个比例环节，其中，所述电压校正单元的校正公式为：U＝K*u公式(1)；其中，U为所述调制后的电压数据，K为所述比例环节中的比例系数，u为所述电压数据,优选的，所述电压校正单元可以是运算放大器。具体的，所述电流校正单元包括一个比例环节和三个超前-滞后环节，所述电流数据经过所述比例环节和三个所述超前-滞后环节的串联校正，其中，所述电流校正单元的校正公式为：其中，I为所述调制后的电流数据，K为所述比例环节中的比例系数，i为所述电流数据，S为所述超前-滞后环节中的复变量；T1～T12为所述超前-滞后环节的变量，可外界人为给定。具体的，所述超前-滞后环节包括超前校正和滞后校正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种次同步振荡抑制装置，其特征在于，适用于双馈风机,所述次同步振荡抑制装置包括：信号采集模块、超前滞后校正模块以及控制信号输出模块；其中，所述信号采集模块用于连接所述双馈风机中的双馈感应发电机，所述信号采集模块用于采集所述双馈感应发电机的数据；所述信号采集模块与所述超前滞后校正模块连接，所述超前滞后校正模块与所述控制信号输出模块连接，所述控制信号输出模块用于连接所述双馈风机中的背靠背变换器；所述超前滞后校正模块对所述双馈感应发电机的数据进行调制，以使所述控制信号输出模块基于调制后的所述双馈感应发电机的数据对所述背靠背变换器进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种次同步振荡抑制装置，其特征在于，适用于双馈风机,所述次同步振荡抑制装置包括：信号采集模块、超前滞后校正模块以及控制信号输出模块；其中，所述信号采集模块用于连接所述双馈风机中的双馈感应发电机，所述信号采集模块用于采集所述双馈感应发电机的数据；所述信号采集模块与所述超前滞后校正模块连接，所述超前滞后校正模块与所述控制信号输出模块连接，所述控制信号输出模块用于连接所述双馈风机中的背靠背变换器；所述超前滞后校正模块对所述双馈感应发电机的数据进行调制，以使所述控制信号输出模块基于调制后的所述双馈感应发电机的数据对所述背靠背变换器进行控制。2.如权利要求1所述的次同步振荡抑制装置，其特征在于，所述次同步振荡抑制装置还包括判断模块，所述信号采集模块通过所述判断模块实现与所述超前滞后校正模块的连接，所述判断模块为内含一判...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁钰，廖梦君，郭琦，顾浩瀚，罗超，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，
类型：新型
国别省市：广东,44