一种具有孤岛故障穿越能力的孤岛保护方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种具有孤岛故障穿越能力的孤岛保护方法及系统，涉及风力发电技术领域。所述方法包括：根据风电机组网侧实时信息，进行孤岛检测，判断风电机组是否处于孤岛状态；当判断风电机组处于孤岛状态，则进一步判断风电机组是否应当进入孤岛故障穿越模式；当判断风电机组应当进入孤岛故障穿越模式，则改变风电机组的控制模型，采用孤岛故障穿越控制策略，进入孤岛故障穿越模式；根据风电机组网侧实时信息，判断风电机组是否已经恢复至并网状态，确定孤岛保护是否应当动作。本发明专利技术可以使得风电机组在保障自身安全的前提下，穿越暂时性孤岛故障，可以有效平衡风机冗余功率，及时调整风机出力可以减少耗能装置散热，增加使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种具有孤岛故障穿越能力的孤岛保护方法及系统
本专利技术涉及风力发电
，尤其涉及一种具有孤岛故障穿越能力的孤岛保护方法及系统。
技术介绍
目前，海上风电并网方案多采用以风电场群为单位的集中接入模式，可以降低工程成本又可以提高电网对接入风电场的控制能力，经济上和技术上优势相比于各风电场分散接入优势明显。海上风电并网采用的输电方式通常采用高压交流输电或柔性直流输电，根据风电场离岸距离的远近采用不同的输电方式。高压交流输电的优势在于技术成熟、价格低廉，但受充电功率的限制，输送距离难以超过80km，一般适用于近海风电接入电网。对于离岸距离超过80km的海上风电场集中接入，采用柔性直流输电技术几乎是唯一的选择。从发展方向来看，投产并网的海上风电机组将具备一定的故障穿越能力、较强的电网适应能力甚至还具备一定的调频能力，风电机组的调控能力将大幅提高。随着电力技术的发展，风电机组的要求也随之越来越高，风电机组现有的保护和控制应当进行相应的调整。当风电机组由于暂时性故障或误操作进入孤岛状态后，风电机组交流侧电压会急剧升高，在满足一定的安全性要求下，风电机组应当具备高电压故障穿越能力，保障风电机组在一段时间内不脱网。
技术实现思路
本专利技术目的在于，提供一种具有孤岛故障穿越能力的孤岛保护方法及系统，以解决现有的孤岛保护在检测到风电机组进入孤岛状态后，只能采用停机的方法来应对孤岛工况的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例提供一种具有孤岛故障穿越能力的孤岛保护方法，包括：根据风电机组网侧实时信息，进行孤岛检测，判断风电机组是否处于孤岛状态；其中，所述实时信息包括电气量信息和断路器状态信息；所述电气量信息包括风电机组网侧电压、电流、频率和频率的变化率；所述断路器状态信息包括升压站或柔直换流站的断路器的状态信息；当判断风电机组处于孤岛状态，则进一步判断风电机组是否应当进入孤岛故障穿越模式；当判断风电机组应当进入孤岛故障穿越模式，则改变风电机组的控制模型，采用孤岛故障穿越控制策略，进入孤岛故障穿越模式；根据风电机组网侧实时信息，判断风电机组是否已经恢复至并网状态，确定孤岛保护是否应当动作。优选地，所述根据风电机组网侧实时信息，进行孤岛检测，判断风电机组是否处于孤岛状态，包括：根据风电机组网侧实时信息中，风电机组网侧电压、电流、频率和频率的变化率是否超过对应的阈值，判断风电机组是否处于孤岛状态。优选地，所述当判断风电机组处于孤岛状态，则进一步判断风电机组是否应当进入孤岛故障穿越模式，包括：根据风电机组的实验数据或历史运行数据，构建参考模型；将实验数据或历史运行数据作为已知数据对所述参考模型进行训练；将风电机组网侧实时信息作为所述参考模型的输入，判断风电机组是否应当进入孤岛故障穿越模式。优选地，所述当判断风电机组应当进入孤岛故障穿越模式，则改变风电机组的控制模型，采用孤岛故障穿越控制策略，进入孤岛故障穿越模式，包括：改变风电机组网侧变流器锁相控制方法，为风电机组网侧换流器提供准确的相位信号；启动风电机组的能量平衡模块，耗散或存储不平衡能量；调整风电机组的控制参数，降低风电机组有功出力，并调整风电机组的发出的无功功率，进入孤岛故障穿越模式。本专利技术实施例还提供一种具有孤岛故障穿越能力的孤岛保护系统，包括：实时信息分析模块，用于根据风电机组网侧实时信息，进行孤岛检测，判断风电机组是否处于孤岛状态；其中，所述实时信息包括电气量信息和断路器状态信息；所述电气量信息包括风电机组网侧电压、电流、频率和频率的变化率；所述断路器状态信息包括升压站或柔直换流站的断路器的状态信息；故障穿越判断模块，用于在判断风电机组处于孤岛状态时，进一步判断风电机组是否应当进入孤岛故障穿越模式；故障穿越控制模块，用于在判断风电机组应当进入孤岛故障穿越模式时，改变风电机组的控制模型，采用孤岛故障穿越控制策略，进入孤岛故障穿越模式；孤岛保护动作模块，用于根据风电机组网侧实时信息，判断风电机组是否已经恢复至并网状态，确定孤岛保护是否应当动作。优选地，所述实时信息分析模块还用于根据风电机组网侧实时信息中，风电机组网侧电压、电流、频率和频率的变化率是否超过对应的阈值，判断风电机组是否处于孤岛状态。优选地，所述故障穿越判断模块还用于：根据风电机组的实验数据或历史运行数据，构建参考模型；将实验数据或历史运行数据作为已知数据对所述参考模型进行训练；将风电机组网侧实时信息作为所述参考模型的输入，判断风电机组是否应当进入孤岛故障穿越模式。优选地，所述故障穿越控制模块还用于：改变风电机组网侧变流器锁相控制方法，为风电机组网侧换流器提供准确的相位信号；启动风电机组的能量平衡模块，耗散或存储不平衡能量；调整风电机组的控制参数，降低风电机组有功出力，并调整风电机组的发出的无功功率，进入孤岛故障穿越模式。本专利技术实施例还提供一种计算机终端设备，包括一个或多个处理器和存储器。存储器与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述任一实施例所述的具有孤岛故障穿越能力的孤岛保护方法。本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的具有孤岛故障穿越能力的孤岛保护方法。本专利技术实施例的具有孤岛故障穿越能力的孤岛保护方法中，与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术公开了一种具有孤岛故障穿越能力的孤岛保护方法，包括：根据风电机组网侧实时信息，进行孤岛检测，判断风电机组是否处于孤岛状态；其中，所述实时信息包括电气量信息和断路器状态信息；所述电气量信息包括风电机组网侧电压、电流、频率和频率的变化率；所述断路器状态信息包括升压站或柔直换流站的断路器的状态信息；当判断风电机组处于孤岛状态，则进一步判断风电机组是否应当进入孤岛故障穿越模式；当判断风电机组应当进入孤岛故障穿越模式，则改变风电机组的控制模型，采用孤岛故障穿越控制策略，进入孤岛故障穿越模式；根据风电机组网侧实时信息，判断风电机组是否已经恢复至并网状态，确定孤岛保护是否应当动作。本专利技术可以使得风电机组在保障自身安全的前提下，穿越暂时性孤岛故障，可以有效平衡风机冗余功率，及时调整风机出力可以减少耗能装置散热，增加使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术某一实施例提供的具有孤岛故障穿越能力的孤岛保护方法的流程示意图；图2是本专利技术另一实施例提供的具有孤岛故障穿越能力的孤岛保护方法的流程示意图；图3是本专利技术某实施例提供的采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有孤岛故障穿越能力的孤岛保护方法，其特征在于，包括：/n根据风电机组网侧实时信息，进行孤岛检测，判断风电机组是否处于孤岛状态；其中，所述实时信息包括电气量信息和断路器状态信息；所述电气量信息包括风电机组网侧电压、电流、频率和频率的变化率；所述断路器状态信息包括升压站或柔直换流站的断路器的状态信息；/n当判断风电机组处于孤岛状态，则进一步判断风电机组是否应当进入孤岛故障穿越模式；/n当判断风电机组应当进入孤岛故障穿越模式，则改变风电机组的控制模型，采用孤岛故障穿越控制策略，进入孤岛故障穿越模式；/n根据风电机组网侧实时信息，判断风电机组是否已经恢复至并网状态，确定孤岛保护是否应当动作。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有孤岛故障穿越能力的孤岛保护方法，其特征在于，包括：
根据风电机组网侧实时信息，进行孤岛检测，判断风电机组是否处于孤岛状态；其中，所述实时信息包括电气量信息和断路器状态信息；所述电气量信息包括风电机组网侧电压、电流、频率和频率的变化率；所述断路器状态信息包括升压站或柔直换流站的断路器的状态信息；
当判断风电机组处于孤岛状态，则进一步判断风电机组是否应当进入孤岛故障穿越模式；
当判断风电机组应当进入孤岛故障穿越模式，则改变风电机组的控制模型，采用孤岛故障穿越控制策略，进入孤岛故障穿越模式；
根据风电机组网侧实时信息，判断风电机组是否已经恢复至并网状态，确定孤岛保护是否应当动作。


2.根据权利要求1所述的具有孤岛故障穿越能力的孤岛保护方法，其特征在于，所述根据风电机组网侧实时信息，进行孤岛检测，判断风电机组是否处于孤岛状态，包括：
根据风电机组网侧实时信息中，风电机组网侧电压、电流、频率和频率的变化率是否超过对应的阈值，判断风电机组是否处于孤岛状态。


3.根据权利要求1所述的具有孤岛故障穿越能力的孤岛保护方法，其特征在于，所述当判断风电机组处于孤岛状态，则进一步判断风电机组是否应当进入孤岛故障穿越模式，包括：
根据风电机组的实验数据或历史运行数据，构建参考模型；
将实验数据或历史运行数据作为已知数据对所述参考模型进行训练；
将风电机组网侧实时信息作为所述参考模型的输入，判断风电机组是否应当进入孤岛故障穿越模式。


4.根据权利要求1所述的具有孤岛故障穿越能力的孤岛保护方法，其特征在于，所述当判断风电机组应当进入孤岛故障穿越模式，则改变风电机组的控制模型，采用孤岛故障穿越控制策略，进入孤岛故障穿越模式，包括：
改变风电机组网侧变流器锁相控制方法，为风电机组网侧换流器提供准确的相位信号；
启动风电机组的能量平衡模块，耗散或存储不平衡能量；
调整风电机组的控制参数，降低风电机组有功出力，并调整风电机组的发出的无功功率，进入孤岛故障穿越模式。


5.一种具有孤岛故障穿越能力的孤岛保护系统，其特征在于，包括：
实时信息分析模块，用于根据风电机组网侧实时信息，进行孤岛检测，判断风电机组是否处于孤岛状态；...

【专利技术属性】
技术研发人员：余浩，任万鑫，彭穗，陈鸿琳，张哲萌，左郑敏，宫大千，张章亮，许亮，段瑶，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44