【技术实现步骤摘要】
全风速范围电压源型风电机组选择性响应控制系统及方法
[0001]本专利技术涉及风电机组控制
，具体地，涉及一种全风速范围电压源型风电机组选择性响应控制系统及方法。
技术介绍
[0002]随着近期以风力发电、光伏发电为代表的清洁能源的飞速发展，电力系统正在经历从集中式发电到分布式发电系统的转变，于此同时，随着我国国民经济的持续增长和人民生活水平的不断提高，国内能源需求急剧增长，对于能源的需求急剧增长，传统能源将无法满足日益增长的能源需求，因此大力发展包括风力发电在内的新能源将是下一步重要的发展方向。
[0003]传统的双馈风电机组采用基于矢量控制的变流器控制方式，本质上属于电流源控制方式，通常采用双闭环的控制策略实现有功功率和无功功率的解耦控制，在风电渗透率较低的情况下能够取得理想的控制效果。但是伴随我国风电渗透率的增加，大量风电机组并网运行，由于在电流源控制下风电机组的转速与电网频率处于解耦的状态，因此风电机组对电网不贡献惯量，因此伴随风电渗透率的增加，整个电力系统的惯量将不可避免呈现出下降趋势，将严重影响电力...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种全风速范围电压源型风电机组的选择性响应控制系统，其特征在于，包括：电压源选择性控制判断模块：该模块判断风电机组是否处于恒转速运行阶段，以及判断电力系统中是否发生负载投入或者负载切除的动作，并将判断结果输出到双馈风电机组电压源控制模块；风电机组转速控制外环：实现风电机组不同控制方式之间的柔性切换，在风电机组处于高恒转速阶段、变桨阶段以及低恒转速阶段的情况下控制机组转速恒定，且控制结果输出到双馈风电机组电压源控制模块；双馈风电机组电压源控制模块：该模块根据所述风电机组转速控制外环和所述电压源选择性控制判断模块的结果，实现双馈风电机组的电压源控制，输出转子侧变流器三相调制波相角；转速控制外环时间常数动态修正控制模块：与所述风电机组转速控制外环连接，判断风电机组的转速控制外环是否进行积分时间常数的动态修正，并将结果输入所述风电机组转速控制外环。2.根据权利要求1所述的全风速范围电压源型风电机组的选择性响应控制系统，其特征在于，所述双馈风电机组电压源控制模块包括如下模块：电压源控制转矩闭环控制模块：实现风电机组电压源控制中的有功功率控制，该模块输入为电磁转矩给定及其反馈信号，通过一个模拟同步发电机的同步控制环，形成转矩闭环输出信号；电压源控制频率信号接口模块：将电网频率信号引入电压源控制，并可通过此模块控制机组是否参与惯量响应；滑差角生成模块：根据所述电压源控制转矩闭环控制模块的转矩闭环输出信号以及所述电压源控制频率信号接口模块的输出结果，计算生成滑差角。3.根据权利要求1所述的全风速范围电压源型风电机组的选择性响应控制系统，其特征在于，所述电压源选择性控制判断模块包括如下模块：发电机转速判断模块：判断机组转速是否已经到达高恒转速阶段、变桨阶段以及低恒转速阶段，当机组转速已经达到设置的最高转速或者最低转速，该模块输出0，其余情况下输出1；电网频率检测模块：检测电力系统的频率变化，当频率跌落时，输出1，其余情况输出0，并设有迟滞控制器防止误触；或门输出模块：将所述发电机转速判断模块以及所述电网频率检测模块的输出结果进行“或”运算，实现在高恒转速阶段、低恒转速阶段以及恒功率变桨运行阶段输出0，其余情况下输出1，此输出结果将直接接入双馈风电机组电压源控制模块，控制机组是否参与电网惯量响应。4.根据权利要求1所述的全风速范围电压源型风电机组的选择性响应控制系统，其特征在于，所述风电机组转速控制外环包括如下模块：高恒转速阶段转速控制外环：控制高风速情况下将发电机转速控制在给定转速处，采用PI控制器，控制器输出结果即为双馈风电机组电压源控制模块中的有功功率给定；低恒转速阶段转速控制外环：控制低风速情况下将发电机转速控制在给定转速处，采用PI控制器，控制器输出结果即为双馈风电机组电压源控制模块中的有功功率给定；
柔性切换环节：控制风电机组实现在恒转速控制与最大功率跟踪控制之间的柔性切换。5.根据权利要求1所述的全风速范围电压源型风电机组的选择性响应控制系统，其特征在于，所述转速控制外环时间常数动态修正控制模块包括如下模块：S
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R状态锁存器模块：根据风电机组转速以及电网频率的变化情况进行逻辑计算，即当锁存器模块的置位端口S＝1，输出1，当锁存器模块的复位端口R＝1，输出0；S
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【专利技术属性】
技术研发人员：蔡旭，邵昊舒，王晗，秦垚，邓桢彦，闫鹤鸣，黄小晶，马天辉，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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