【技术实现步骤摘要】
基于双馈风电场主动功率控制的电网故障电压提升方法
本专利技术涉及电力系统保护和控制
，具体涉及基于双馈风电场主动功率控制的电网故障电压提升方法。
技术介绍
在能源危机和环境问题的双重驱动下，近年来风力发电在全球范围内迅猛发展，风电在电网中的比例越来越高。双馈风电机组变流器控制和故障穿越技术日趋成熟，在电网故障下双馈风电机组已能保持快速灵活的功率控制能力和电压支撑能力。各国电网运行规程对风电并网提出了更高的要求，不仅要求风电机组具有低电压穿越能力，还要求在电网故障期间提供无功电流以支撑风电场并网点电压。基于双馈风电机组的快速调控能力，有学者提出双馈风电机组的有功和无功功率调整均可以有效改善电网电压特性。在高比例风电电力系统中，同步发电机容量不足且响应速度较慢，有研究人员提出通过调整双馈风电场功率来控制电网电压以保障电网故障下的安全稳定运行。为准确刻画风电场中每台双馈风电机组的功率控制范围，研究人员做出了大量的努力，分析了定子电流热限制、转子最大允许电流、PWM调制方式、绕组损耗对双馈风电机组功率控制范围的影响。在矢量定向控制策略下，定子功率受控于转子电流，进而受到转子侧最大允许电流的限制。另外有研究人员力图通过考虑机端电压和转速的影响来提高双馈风电机组的电压控制能力。现有研究以电网故障瞬间的风电场并网点电压为条件来刻画机组功率控制范围，将机端电压作为静态的外部条件。此外，现有研究大多通过容量加权将双馈风电场等效为一台双馈风电机组，可能造成双馈风电场的控制能力无法充分利用，难以实现双馈风电场各台机组的精准控...
【技术保护点】
1.基于双馈风电场主动功率控制的电网故障电压提升方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS101、实时测量双馈风电场并网点电压，当双馈风电场并网点电压跌落至幅值U
【技术特征摘要】
1.基于双馈风电场主动功率控制的电网故障电压提升方法，其特征在于，包括如下步骤：
S101、实时测量双馈风电场并网点电压，当双馈风电场并网点电压跌落至幅值Up≤0.95Upn时，启动双馈风电场主动控制，实施步骤S102，其中Upn为双馈风电场并网点额定电压的幅值；
S102、根据电压跌落瞬间双馈风电场并网点电压计算故障过渡电阻，基于故障过渡电阻计算风电场中每台双馈风电机组内部约束下的功率允许范围和源网耦合约束下的可行功率范围；
S103、根据每台双馈风电机组内部约束下的功率允许范围和源网耦合约束下的可行功率范围，计算风电场中每台双馈风电机组的最优功率运行点的有功、无功功率；
S104、根据双馈风电场中每台双馈风电机组的源网耦合约束下的可行功率范围以及最优功率运行点，确定风电场中每台双馈风电机组的控制策略；
S105、根据风电场每台双馈风电机组的控制策略，计算每台双馈风电机组的有功、无功功率控制参考值，并设置为每台双馈风电机组的新的控制参考值，实施控制。
2.如权利要求1所述的基于双馈风电场主动功率控制的电网故障电压提升方法，其特征在于，步骤S103中，双馈风电机组的最优功率运行点为风电场中每台双馈风电机组单独作用时使双馈风电场并网点电压达到最大值的同时满足内部约束下的功率允许范围和源网耦合约束下的可行功率范围的功率运行点，风电场中第i台双馈风电机组最优功率运行点的有功、无功功率按下式计算，其中i＝1,2…m，m为双馈风电场中双馈风电机组的数量：
式中，Pmv,i表示第i台双馈风电机组的最优功率运行点的有功功率，Qmv,i表示第i台双馈风电机组的最优功率运行点的有功功率，参数Ai、Bi、Ci、Di、Ei、Fi和Hi的计算公式为：
Hi＝(Ysc1,i-Ypf1,i)2/(Ysc2,i-Ypf2,i)2
其中，参数Ysc1,i、Ysc2,i、Dsc,i、Ypf1,i、Ypf2,i和Dpf,i分别为：
式中，Rs,i为第i台双馈风电机组的定子电阻；Xs,i为第i台双馈风电机组的定子电抗；Xm,i为第i台双馈风电机组的激磁电抗；Ira,i为第i台双馈风电机组的转子最大允许电流；Ug为等值电网电压幅值；X′g＝(1-α)Xl+Xg，X′d＝αXl+XTd，其中，α为短路点到双馈风电机组的线路长度占线路全长的比例，XTd为双馈风电场升压变电抗；Xg为等值电网等效电抗；Xl为双馈风电场至等值电网的输电线全长电抗；R...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳金鑫，庞茗予，郑迪，
申请(专利权)人：重庆大学，中国计量大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50
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