【技术实现步骤摘要】
一种针对次同步振荡的风电并网系统切机方法及系统
本专利技术涉及电力系统
，特别是涉及一种针对次同步振荡的风电并网系统切机方法及系统。
技术介绍
近年来风力发电作为一种丰富、清洁的可再生能源，已经成为电力系统中的重要组成部分。风电在世界范围内的发电方式中所占比重不断提高，我国风电装机容量已位居世界第一。然而，大规模风电通过电力电子变流器并网后，会与交直流电网相互作用并引发次同步振荡，破坏设备安全，给电力系统的稳定运行带来重大的挑战。国内外都曾发生过并网风电场引发的次同步振荡事故，如美国的德州、我国的河北沽源地区、新疆哈密地区等。因此，对风电并网引发的次同步振荡的特性分析及控制策略研究引起了学者们的广泛关注。为了有效抑制风电并网系统的次同步振荡，学者们开展了大量的研究。有学者提出一种基于双馈发电机无功调节的低成本控制策略来抑制次同步振荡，并考虑一些不确定性因素。有学者提出一种基于模型预测控制的新型阻尼控制器设计方法。也有学者针对双馈风机接入电网设计了一种基于自适应动态规划技术的控制器，以提高故障条件下的系统稳定性。...
【技术保护点】
1.一种针对次同步振荡的风电并网系统切机方法，其特征在于，包括：/n建立同步发电机与双馈风电机组的动态模型；/n建立双馈风电机组并网系统的Phillips-Heffron模型；/n推导双馈风电机组的传递函数；/n推导双馈风电机组并网系统总的传递函数；/n计算各台双馈风电机组对于整个系统的传递函数灵敏度；/n根据各台双馈风电机组的传递函数灵敏度计算结果，采取精准的风电机组切机策略；/n对风电机组切机策略进行仿真验证。/n
【技术特征摘要】
1.一种针对次同步振荡的风电并网系统切机方法，其特征在于，包括：
建立同步发电机与双馈风电机组的动态模型；
建立双馈风电机组并网系统的Phillips-Heffron模型；
推导双馈风电机组的传递函数；
推导双馈风电机组并网系统总的传递函数；
计算各台双馈风电机组对于整个系统的传递函数灵敏度；
根据各台双馈风电机组的传递函数灵敏度计算结果，采取精准的风电机组切机策略；
对风电机组切机策略进行仿真验证。
2.根据权利要求1所述的针对次同步振荡的风电并网系统切机方法，其特征在于，所述建立同步发电机与双馈风电机组的动态模型，具体包括：
同步发电机组模型：
式中δ为同步电机转子相对于同步参考轴的角位移，ω为转子转速，E'q为交轴暂态电动势，E'fd为励磁电压的动态值，ω0为同步转速，M为转子惯性常数，Pm为机械功率，Pe为电磁功率，D为阻尼系数，T'd0为d轴开路暂态时间常数，Eq和Efd分别表示空载电动势和强制空载电动势，TA和KA分别为自动电压调节器的时间常数和增益，Vt和Vtref分别表示机端电压值和电压参考值。
双馈风电机组模型：
式中XP和XQ分别为对应控制器的状态变量，KPp、KQp、KPi、KQi为对应控制器的增益，Twe为输出电磁转矩，Twm为输入机械转矩，Dw为转子运动阻尼系数，TJ为转子惯性时间常数，sw和sw0分别转差率和稳态时转差率，Isd和Isq为输出电流的d轴和q轴分量，Ps和Qs分别为定子侧输出有功功率和无功功率。
3.根据权利要求1所述的针对次同步振荡的风电并网系统切机方法，其特征在于，所述建立双馈风电机组并网系统的Phillips-Heffron模型，具体包括：
建立双馈风电机组并网系统的线性化模型，建立风电机组并网点的电压与定子侧输出有功功率和无功功率的关系，建立风电机组并网点的电压与风电机组输出有功功率和无功功率的关系，从而可得双馈风电机组并网的Phillips-Heffron模型。其中，风电机组并网点的电压与风电机组输出有功功率和无功功率的关系，表示如下：
ΔP＝GP(s)ΔVs
ΔQ＝GQ(s)ΔVs
式中符号Δ表示线性化后变量的微增量，Vs为风电机组并网点的电压，Gp(s)和GQ(s)分别表示对应的传递函数，P和Q分别为风电机组输出有功功率和无功功率。
4.根据权利要求1所述的针对次同步振荡的风电并网系统切机方法，其特征在于，所述推导双馈风电机组的传递函数，具体包括：
根据所述建立的双馈风电机组并网的Phillips-Heffron模型，推导风电机组向系统的机电振荡环路所提供的电磁转矩，从而可得双馈风电机组的传...
【专利技术属性】
技术研发人员：王彤，黄世楼，纪泰鹏，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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