一种直驱风电柔直外送系统的次同步振荡抑制方法及系统技术方案

技术编号:34171138 阅读:18 留言:0更新日期:2022-07-17 10:48
本发明专利技术涉及一种直驱风电柔直外送系统的次同步振荡抑制方法及系统,属于风力发电系统技术领域,解决了现有技术中次同步振荡抑制方法难以解决直驱风电柔直外送系统的次同步振荡的问题。包括:获取直驱风电柔直外送系统的运行数据;基于所述运行数据,得到直驱风电柔直外送系统增加附加能量补偿支路后的振荡发出能量和系统耗散能量的能量变化率,进而得到直驱风电柔直外送系统的稳定性指标;以直驱风电柔直外送系统的稳定性指标取最小值为目标函数约束条件建立控制参数优化模型,确定各附加能量补偿支路的控制参数,并启用参数确定后的各附加能量补偿支路,实现直驱风电柔直外送系统的次同步振荡抑制。系统的次同步振荡抑制。系统的次同步振荡抑制。

A subsynchronous oscillation suppression method and system for direct driven wind power flexible direct transmission system

【技术实现步骤摘要】
一种直驱风电柔直外送系统的次同步振荡抑制方法及系统


[0001]本专利技术涉及风力发电系统
,尤其涉及一种直驱风电柔直外送系统的次同步振荡抑制方法及系统。

技术介绍

[0002]随着高比例风电经柔直外送系统接入,系统呈现显著的电力电子化特征,次/超同步振荡事故频发,引发大规模风机脱网,甚至造成柔直线路停运,严重威胁电网安全稳定运行。
[0003]目前的研究方法大多仅针对固定振荡频率点及单一设备进行控制。当外送系统运行方式改变,控制策略难以自适应振荡频率的变化,且并未充分考虑直驱风电及柔直换流站的相关设备协同控制能力。目前,针对直驱风电柔直外送系统的次同步振荡抑制方法仍缺乏相应的研究。

技术实现思路

[0004]鉴于上述的分析,本专利技术实施例旨在提供一种直驱风电柔直外送系统的次同步振荡抑制方法及系统,用以解决现有次同步振荡抑制方法难以解决直驱风电柔直外送系统的次同步振荡的问题。
[0005]一方面,本专利技术实施例提供了一种直驱风电柔直外送系统的次同步振荡抑制方法,包括以下步骤:
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直驱风电柔直外送系统的次同步振荡抑制方法,其特征在于,包括以下步骤:获取直驱风电柔直外送系统的运行数据;基于所述运行数据,得到直驱风电柔直外送系统增加附加能量补偿支路后的振荡发出能量和系统耗散能量的能量变化率,进而得到直驱风电柔直外送系统的稳定性指标;以直驱风电柔直外送系统的稳定性指标取最小值为目标函数约束条件建立控制参数优化模型,确定各附加能量补偿支路的控制参数,并启用参数确定后的各附加能量补偿支路,实现直驱风电柔直外送系统的次同步振荡抑制。2.根据权利要求1所述的直驱风电柔直外送系统的次同步振荡抑制方法,其特征在于,所述直驱风电柔直外送系统的运行数据包括:柔直内环电流指令值、积分器输出电压,柔直换流器电流,网侧变流器滤波电感出口的电压,网侧变流器锁相环输出的相角扰动量,网侧变流器输出电流,网侧换流器出口的滤波电感,网侧内环积分器的输出量。3.根据权利要求1所述的直驱风电柔直外送系统的次同步振荡抑制方法,其特征在于,所述增加的附加能量补偿支路包括:附加能量补偿支路1:在柔直系统的电流内环控制支路中引入电压外环输出的电流指令值,经控制参数k1输出至柔直系统的电压输出量中;附加能量补偿支路2:在网侧内环q轴控制系统中引入锁相环偏差量,经控制参数k2输出至网侧内环q轴的电压输出量中。4.根据权利要求1所述的直驱风电柔直外送系统的次同步振荡抑制方法,其特征在于,所述控制参数优化模型表示为:所述控制参数优化模型表示为:式中,h表示稳定性指标,V
i
表示第i种振荡发出能量,W
j
表示第j种耗散能量,n表示振荡发出能量的种类总个数,m表述耗散能量的种类总个数;ξ
i
(ω,k)表示第i种振荡发出能量的能量流变化率,η
j
(ω,k)表示第j种耗散能量的能量流变化率,k
min
、k
max
为控制参数k1和k2的取值上、下限,k为控制参数k1或k2的取值;ω为dq轴坐标系下系统的振荡频率。5.根据权利要求4所述的直驱风电柔直外送系统的次同步振荡抑制方法,其特征在于,通过以下方式计算ξ
i
(ω,k)、η
j
(ω,k):
6.根据权利要求4所述的直驱风电柔直外送系统的次同步振荡抑制方法,其特征在于,所述振荡发出能量的种类总个数n为3,各类振荡发出能量如下表示:柔直内环d轴与柔直外环d轴间的交互环节作用的振荡发出能量V1为:V1=(∫Δi
rdref
Δu
ckd
dt+R
k
∫Δi
rd
Δi
rdref
dt)

(k1∫Δi
rd
Δi
rdref
dt);柔直外环q轴间的交互环节作用的动态能量流V2为:V2=(∫Δi
rqref
Δu
ckq
dt+R
k
∫Δi
rq
Δi
rqref
dt)

(k1∫Δi
rq
Δi
rqref
dt);所述网侧内环q轴与PLL间的交互环节作用的动态能量流V3为:其中,R
k
=k
p...

【专利技术属性】
技术研发人员:马静杨真缪邵鸿飞介贺彤杜汪洋赵书强王增平
申请(专利权)人:华北电力大学
类型:发明
国别省市:

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