适用于双馈风电场低电压穿越期间最大有功功率输出的控制方法技术

本发明专利技术涉及一种适用于双馈风电场低电压穿越期间最大有功功率输出的控制方法，包括如下步骤：S1、确定风电场低电压穿越时对无功电流的注入要求；S2、根据风电场是否配置无功补偿装置，确定无功电流输出方式；S3、转子侧变流器d轴电流i

【技术实现步骤摘要】
适用于双馈风电场低电压穿越期间最大有功功率输出的控制方法


[0001]本专利技术属于电气技术风电系统
，具体涉及一种适用于双馈风电场低电压穿越期间最大有功功率输出的控制方法。

技术介绍

[0002]双馈风机是我国陆上风电场的主流风机之一，其变流器容量仅为发电机额定容量的30％，制造成本低，经济性好。然而双馈风机定子直接与电网相连，对电网电压的跌落十分敏感，在外部电网故障时定子磁链会产生较大的暂态分量，受其影响DFIG转子侧将产生严重的过电压和过电流。如果不采取保护措施，将会造成变流器损坏和风电机组脱网的严重后果，直接影响电力系统的安全稳定运行。我国最新的GB/T 19963.1
‑
2021标准中要求风电场要具有低电压穿越能力，即在电压跌落期间风电机组能够保持不脱网连续运行一段时间，同时在此期间向电网注入无功电流以支持电网电压恢复。
[0003]目前双馈风电场已有的低电压穿越保护主要有如下方案：
[0004]1：传统撬棒保护方案：撬棒保护电路会在并网点电压跌落时投入，待故障清除后再切除。这种方案能够维持风机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于双馈风电场低电压穿越期间最大有功功率输出的控制方法，其特征在于：所述方法的步骤为：S1、结合双馈风电系统及双馈风机变流器，确定风电场低电压穿越时对无功电流的注入要求，如式(1)：ΔI
q
＝K
×
(0.9
‑
U
pcc
)
×
I
N
,(0.2≤U
pcc
≤0.9)
ꢀꢀꢀꢀ
(1)其中：ΔI
q
为标准规定的无功电流注入量；K为无功补偿系数；U
pcc
为并网点电压标幺值；I
N
为风电场额定电流；S2、根据风电场是否配置无功补偿装置，确定无功电流输出方式：对于配备无功补偿装置的风电场，在低压穿越期间优先考虑利用无功补偿装置输出无功电流，当无功补偿装置输出无功电流不满足需求时，再利用DFIG输出无功电流，因此低压穿越期间需要DFIG输出的无功电流I
Q
为：其中：I
Q
为DFIG需要输出的无功电流；K为无功补偿系数；U
pcc
为低压穿越期间并网点电网电压标幺值；对于未配备无功补偿装置的风电场，无功电流由DFIG自身提供，因此I
Q
＝K(0.9
‑
U
pcc
)
ꢀꢀꢀꢀ
(3)其中：I
Q
为DFIG需要输出的无功电流；K为无功补偿系数；U
pcc
为低压穿越期间并网点电网电压标幺值；在低压穿越期间DFIG输出总有功功率P
DFIG
与转子电流i
rd
存在如下关系：其中：P
DFIG
为DFIG输出的有功功率；s为转差率；i
rd
为转子变流器d轴电流；L
m
为DFIG励磁电感；U
pcc
为并网点电压；L
s
为定子电感；由(4)可知，当转子侧变流器d轴电流i
rd
最大时，DFIG输出总有功功率P
DFIG
达到最大；S3、转子侧变流器d轴电流i
rd
参考值优化在转子电流I
rmax
约束下，转子d轴电流i
rd
和q轴电流i
rq
存在式(5)所示的约束：其中：I
rmax
为转子变流器安全运行时允许通过的最大电流；i
rd
为转子变流器d轴电流；
i
rq
为转子变流器q轴电流；由(5)可知，要使转子侧变流器d轴电流i
rd
达到最大，转子q轴电流模值|i
rq
|应该在满足要求的基础上尽可能小，低压穿越期间DFIG的无功电流由网侧变流器和DFIG定子共同提供，即：I
Q
＝i
gq
+i
sq
(6)其中：I
Q
为DFIG需要输出的无功电流；i
gq
为网侧变流器提供的无功电流；i
sq
为DFIG定子提供的无功电流；DFIG定子输出无功功率Q
s
与定子无功电流i
sq
和转子q轴电流i
rq
存在式(7)的关系：其中：Q
s
为DFIG定子输出的无功功率；L
m
为DFIG励磁电感；U
pcc
为并网点电压；L
s
为定子电感；ω
s
为电压电角频率；i
sq
为定子q轴电流；i
rq
为转子q轴电流；根据式(7)，可以计算得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博通，郑丁川，李斌，陈晓龙，焦新茹，李佳宁，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：