The invention discloses a superconducting magnetic energy storage method and a control system for suppressing the sub-synchronous oscillation of the wind power supply system by series compensation. The method includes: step A, real-time monitoring of the power of the wind farm outlet bus; step B, starting the active outer ring additional damping controller of the superconducting magnetic energy storage controller if the control system determines that the sub-synchronous oscillation occurs; step C, observing the sub-synchronous oscillation. If the convergence rate of the sub-synchronous oscillation does not reach the preset standard, start the additional damping controller of the reactive power outer loop of the superconducting magnetic energy storage controller; Step D, exit the additional damping controller of the outer loop of the superconducting magnetic energy storage controller when the power sub-synchronous component of the wind farm in the detected system is less than the specified value. The subsynchronous oscillation suppression method and control system based on the invention can effectively suppress the subsynchronous oscillation of the wind farm by adapting to the flexible and changeable operation conditions of the wind farm on the basic function of superconducting magnetic energy storage.
【技术实现步骤摘要】
一种超导磁储能抑制风电经串补送出系统次同步振荡方法与控制系统
本专利技术涉及电力系统控制领域，更具体地说，涉及新能源风电控制
技术介绍
近些年来，我国的风电产业得到了快速发展。受地理条件影响，风电主要集中装设在三北地区，距离东中部负荷中心较远，串联电容补偿技术是一种实现风电远距离外送的重要手段。现有研究表明，双馈异步风电机组经串补送出时，有发生次同步振荡的风险，对风电场的安全稳定运行带来不利影响。2009年美国德州某双馈风电场发生次同步振荡，导致大量机组跳机，撬棒电路损坏。2012年河北北部某双馈风电场发生次同步振荡，导致大量风机脱网。现有的对风电经串补送出系统次同步振荡抑制方法研究主要集中于风电机组附加阻尼控制和附加FACTS装置。风电机组附加阻尼控制通过在双馈异步风机定子侧换流器或转子侧换流器上附加一个次同步频率的附加指令值以达到抑制效果，但这种方法难以应用于以投运的双馈风电场。附加FACTS装置以并联STATCOM为代表，但风电场对并网电压变化较为敏感，存在低压和高压脱网的风险，当STATCOM的附加控制对并网点电压影响较大时，不利于风电场稳定运行...
【技术保护点】
1.一种超导磁储能抑制风电经串补送出系统次同步振荡方法，风电机组类型为双馈异步风机，风机经过箱变、汇集线路后，通过风场主变接入电力系统，电力系统中含有串联补偿装置，超导磁储能装置SMES通过升压变接入风电场出口母线，通过附加阻尼控制器向SMES的基于dq解耦的VSC外环有功、无功控制器分别叠加附加阻尼控制信号，从而产生附加阻尼以抑制风机的次同步振荡，其特征在于，所述的抑制方法包括：步骤A：实时监测风电经串补送出系统的风机频率和风电场出口母线功率情况，确定风电经串补送出系统是否发生次同步振荡；步骤B：若风电经串补送出系统发生次同步振荡，启动SMES控制器的有功外环附加阻尼控制...
【技术特征摘要】
1.一种超导磁储能抑制风电经串补送出系统次同步振荡方法，风电机组类型为双馈异步风机，风机经过箱变、汇集线路后，通过风场主变接入电力系统，电力系统中含有串联补偿装置，超导磁储能装置SMES通过升压变接入风电场出口母线，通过附加阻尼控制器向SMES的基于dq解耦的VSC外环有功、无功控制器分别叠加附加阻尼控制信号，从而产生附加阻尼以抑制风机的次同步振荡，其特征在于，所述的抑制方法包括：步骤A：实时监测风电经串补送出系统的风机频率和风电场出口母线功率情况，确定风电经串补送出系统是否发生次同步振荡；步骤B：若风电经串补送出系统发生次同步振荡，启动SMES控制器的有功外环附加阻尼控制器，实现对风电经串补送出系统次同步振荡现象的抑制；步骤C：观察次同步振荡的变化状态，若次同步振荡收敛速度未达到预设标准，再启动SMES控制器的无功外环附加阻尼控制器，实现对风电经串补送出系统次同步振荡现象的抑制；步骤D：当监测到的系统中风电场功率次同步分量小于指定值后，退出SMES控制器的外环附加阻尼控制器。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中，实时监测系统中风机频率和风电场出口母线功率情况，监测到振荡现象时，通过频谱分析法，将功率次同步分量实时监测值与预设启动动作逻辑作对比，当判定为次同步振荡发生时，启动SMES进行次同步振荡抑制，否则判定为不需要启动SMES。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B中，判定次同步振荡发生后，SMES控制器的有功外环附加阻尼控制器对监测到的风电场出口母线有功功率信号进行滤波、放大和相位补偿，产生SMES有功附加指令，控制SMES输出的有功功率包括：步骤B1：判定风电经串补送出系统发生次同步振荡；步骤B2：根据振荡频率确定滤波环节参数，根据有功振荡幅值确定放大环节参数，根据风电场有功次同步振荡特征量确定相位补偿环节参数，步骤B3：启动SMES的有功外环附加阻尼控制器。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述风电场次同步有功振荡特征量指风电场次同步振荡频率和风电场有功振荡幅值，步骤B2包括：步骤B21：根据次同步振荡频率，确定滤波环节参数；步骤B22：根据有功振荡幅值，确定放大环节参数；步骤B23：根据次同步振荡频率和有功振荡幅值，确定移相环节参数。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C中，在启动SMES控制器的有功外环附加阻尼控制器后，将功率次同步分量实时监测值与次同步振荡收敛速度逻辑作对比，...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵书强，张熹，李忍，马燕峰，刘首文，宋云亭，丁剑，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，国网湖北省电力有限公司，中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。