基于风储联合系统的受端电网黑启动方法及协调恢复策略技术方案

本发明专利技术涉及受端电网黑启动技术领域，具体公开了一种基于风储联合系统的受端电网黑启动方法及协调恢复策略，首先启动电池储能系统，储能系统采取V/f控制，由储能系统维持电网母线电压和频率；储能系统自启动后，利用储能系统为风电场内集电线路和风电机组箱式变压器进行空载充电；待风电场内部机组和负荷全部启动后，将储能系统的控制方式由V/f控制切换为P/Q控制，由风电机组来维持稳定的电网母线电压和频率；储能系统切换控制方式后，由风电机组维持电网电压和频率的稳定，随后启动受端电网的火电机组；火电机组启动后独立运行或与风储联合系统并列运行。本发明专利技术可以实现风储联合系统受端大停电时的黑启动完整过程，并且提出的受端协调恢复策略可有效保证恢复阶段系统的稳定性。统的稳定性。统的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
基于风储联合系统的受端电网黑启动方法及协调恢复策略


[0001]本专利技术涉及受端电网黑启动
，具体为一种基于风储联合系统的受端电网黑启动 方法及协调恢复策略。

技术介绍

[0002]我国电力系统规模庞大，电网结构复杂，并呈现交直流混联、新能源比例持续攀升的特 征。在此背景下，当前电网受极端天气、人为破坏等各类非常规事件影响愈加严重，电网面 临的安全运行风险急剧增加，大规模停电事故后导致电网黑启动场景的概率也将不断提升。
[0003]近年来，世界范围内大停电事件陆续发生，大停电事故给相关国家造成了巨大的经济损 失和社会影响。因此，电力部门除了需要在常规情况下保证安全稳定运行外，还必须面对新 形势下的复杂外部环境，考虑已有黑启动方案失效后新型电网恢复技术，将事故损失控制在 最小范围内。
[0004]黑启动是指整个系统因故障全部停电后，不依赖别的网络帮助，通过系统中具有自启动 能力的发电机组启动，带动无自启动能力的发电机组，逐渐扩大系统恢复范围，最终实现整 个系统的恢复。
[0005]目前在我国主要的黑启动方案中，通常本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于风储联合系统的受端电网黑启动方法及协调恢复策略，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将双馈风力异步发电机作为黑启动电源，启动电池储能系统，将储能系统外接在电网母线上，此时储能系统采取V/f控制，由储能系统维持电网母线电压和频率；步骤2：储能系统自启动后，利用储能系统为风电场内集电线路和风电机组箱式变压器进行空载充电，并为风电场内部设备供电及提供励磁电压；风电机组利用网侧换流器建立直流母线电压，利用转子侧换流器建立稳定的定子电压和频率；当定子电压、幅值、相位满足并网条件后，将风机并入电网，实现风电场的启动；储能系统继续采用V/f控制；步骤3：利用已启动的风电机组建立风电场内部0.69KV、50Hz的电压与频率，并启动风电场内部的其余机组和负荷；步骤4：待风电场内部机组和负荷全部启动后，将储能系统的控制方式由V/f控制切换为P/Q控制，由风电机组来维持稳定的电网母线电压和频率；步骤5：储能系统切换控制方式后，由风电机组维持电网电压和频率的稳定，随后启动受端电网的火电机组；火电机组启动后独立运行或与风储联合系统并列运行，以用于后续电网恢复。2.根据权利要求1所述的基于风储联合系统的受端电网黑启动方法及协调恢复策略，其特征在于，所述双馈异步风力发电机包括风轮、传动齿轮系统、双馈发电机、背靠背双PWM换流器；所述风轮从风能中吸收的功率表示为：其中：P
m
表示风轮从风能中吸收的功率；P
nom
表示风电机组的额定功率；ρ表示空气密度；R
wt
表示风轮半径；V
w
表示风速；ω
wt
表示风轮的转速；T
wt
表示风轮输入传动系统的机械转矩；C
P
表示风能利用系数；λ、β分别表示风轮的叶尖速比和桨距角。3.根据权利要求1所述的基于风储联合系统的受端电网黑启动方法及协调恢复策略，其特征在于，所述风机采用虚拟同步控制，包括电压控制和励磁控制；(1)励磁控制：风机的虚拟转动方程：双馈异步风力发电机的阻尼方程：P
D1
＝D1(ω0‑
ω1)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)θ
r
＝∫ω
slip
dt
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)ω
slip
＝ω0‑
ω
r
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)其中，ω
N
表示额定频率；ω1表示实际角频率；ω0表示内电势角频率；m...

【专利技术属性】
技术研发人员：李保宏，吴谨轶，张英敏，江琴，刘天琪，王腾鑫，张敏，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：