交流母线的电压骤降评估方法和评估装置制造方法及图纸

技术编号:37979843 阅读:10 留言:0更新日期:2023-06-30 09:54
本公开提供一种交流母线的电压骤降评估方法和评估装置。所述电压骤降评估方法包括:提取第一风力发电机与第二风力发电机的阻抗参数,其中,第一风力发电机与第二风力发电机并联连接到所述交流母线,且第一风力发电机与第二风力发电机均为直启型风力发电机,第一风力发电机处于稳定运行状态,第二风力发电机处于直接启动状态;计算第一风力发电机的额定工作电流以及第二风力发电机的启动瞬态电流;基于第一风力发电机的感抗、第一风力发电机的额定工作电流以及第二风力发电机的启动瞬态电流,确定所述交流母线的电压骤降幅度。确定所述交流母线的电压骤降幅度。确定所述交流母线的电压骤降幅度。

【技术实现步骤摘要】
交流母线的电压骤降评估方法和评估装置


[0001]本公开涉及风力发电领域,更具体地讲,涉及并联风力发电机的交流母线的电压骤降评估方法和评估装置。

技术介绍

[0002]近年来并联型风力发电系统发展迅速,大量风力发电机并联运行接入电网,导致风力发电机之间、以及风力发电机与电网之间的交互影响日益加剧。并网导则要求风力发电机应严格满足相关的电能质量和鲁棒性并网、组网标准,尤其是电网出现短时故障时风力发电机须保持不脱网运行,具备故障穿越能力。然而,大功率风力发电机瞬态启动采用直接启动方式将引起启动的风力发电机的瞬态电流增大,从而导致风力发电机所连接的交流母线电压瞬态骤降,容易造成风力发电机变流系统开关器件电流应力过大,降低电力电子器件和风力发电系统整体运行寿命。
[0003]目前,国内外对并联直启型风力发电机的启动瞬态控制评估已经开展了相关研究。然而,现有的各种评估方法均存在一定的不足,例如,有的评估方法并未考虑实际风机容量对电压骤降的影响,有的评估方法过于复杂而不具备实用性,还有的评估方法并未考虑多个并联的风力发电机直接启动时电压骤降对风力发电系统的性能评估。

技术实现思路

[0004]因此,本公开的实施例的目的在于提供一种交流母线的电压骤降评估方法和评估装置,以便保障风力发电系统中的各个风力发电机并网的可靠性和稳定性。
[0005]在一个总的方面,提供一种交流母线的电压骤降评估方法,所述电压骤降评估方法包括:提取第一风力发电机与第二风力发电机的阻抗参数,其中,第一风力发电机与第二风力发电机并联连接到所述交流母线,且第一风力发电机与第二风力发电机均为直启型风力发电机,第一风力发电机处于稳定运行状态,第二风力发电机处于直接启动状态;计算第一风力发电机的额定工作电流以及第二风力发电机的启动瞬态电流;基于第一风力发电机的感抗、第一风力发电机的额定工作电流以及第二风力发电机的启动瞬态电流,确定所述交流母线的电压骤降幅度。
[0006]可选地,计算第一风力发电机的额定工作电流以及第二风力发电机的启动瞬态电流的步骤包括:基于第一风力发电机的功率容量、工作电压以及功率因数,计算第一风力发电机的额定工作电流;基于第二风力发电机的启动参考系数、功率容量、工作电压以及功率因数,计算第二风力发电机的启动瞬态电流。
[0007]可选地,第一风力发电机的感抗基于第一风力发电机的暂态阻抗与次暂态阻抗来确定。
[0008]可选地,确定所述交流母线的电压骤降幅度的步骤包括:将第一风力发电机的暂态阻抗与次暂态阻抗的均值确定为第一风力发电机的感抗;基于第一风力发电机的感抗与第二风力发电机的启动瞬态电流的乘积以及第一风力发电机的额定工作电流,确定所述交
流母线的电压骤降幅度。
[0009]可选地,所述电压骤降评估方法还包括:基于所述交流母线的电压骤降幅度,确定所述交流母线的骤降后的电压;基于所述交流母线的骤降后的电压与所述交流母线的最低限制电压之间的关系,或者基于所述交流母线的骤降后的电压与所述交流母线的最低限制电压之间的关系以及所述交流母线的三相电压的最小值,确定第二风力发电机的最大允许容量。
[0010]可选地,所述交流母线的骤降后的电压与所述交流母线的最低限制电压之间的关系为所述交流母线的骤降后的电压大于或等于所述交流母线的最低限制电压。
[0011]可选地,所述电压骤降评估方法还包括:确定所述交流母线的平均有效骤降电压;基于所述交流母线的平均有效骤降电压验证确定的所述交流母线的电压骤降幅度。
[0012]可选地,确定所述交流母线的平均有效骤降电压的步骤包括:根据第二风力发电机的启动持续时间,将所述交流母线的电压曲线总面积均分为多个间隔,以进行黎曼求和计算,从而确定所述交流母线的平均有效骤降电压。
[0013]在另一总的方面,提供一种交流母线的电压骤降评估装置,所述电压骤降评估装置包括:参数提取单元,被配置为:提取第一风力发电机与第二风力发电机的阻抗参数,其中,第一风力发电机与第二风力发电机并联连接到所述交流母线,且第一风力发电机与第二风力发电机均为直启型风力发电机,第一风力发电机处于稳定运行状态,第二风力发电机处于直接启动状态;电流计算单元,被配置为:计算第一风力发电机的额定工作电流以及第二风力发电机的启动瞬态电流;电压骤降幅度确定单元,被配置为:基于第一风力发电机的感抗、第一风力发电机的额定工作电流以及第二风力发电机的启动瞬态电流,确定所述交流母线的电压骤降幅度。
[0014]在另一总的方面,提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,当所述计算机程序被处理器执行时,实现如上所述的交流母线的电压骤降评估方法。
[0015]在另一总的方面,提供一种计算装置,所述计算装置包括:处理器;和存储器,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现如上所述的交流母线的电压骤降评估方法。
[0016]根据本公开的实施例的交流母线的电压骤降评估方法和评估装置,可以有效建立风力发电机功率容量和交流母线电压骤降的评估模型,保障风力发电系统中风力发电机的安全启动,同时保证风力发电系统并网电流始终保持在安全工作区,避免过流问题的产生,提高风力发电系统的故障穿越能力。此外,根据本公开的实施例的交流母线的电压骤降评估方法和评估装置,易于工程实现,便于推广应用。
附图说明
[0017]通过下面结合附图进行的描述,本公开的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚。
[0018]图1是示出并联的直启型风力发电机的电路结构图。
[0019]图2是示出根据本公开的实施例的交流母线的电压骤降评估方法的流程图。
[0020]图3是示出根据本公开的实施例的验证交流母线的电压骤降幅度的示例的示图。
[0021]图4是示出根据本公开的实施例的风力发电机的最大允许容量与交流母线的电压
骤降之间的关系的示例的示图。
[0022]图5是根据本公开的实施例的交流母线的电压骤降评估装置的框图。
[0023]图6是示出根据本公开的实施例的计算装置的框图。
具体实施方式
[0024]提供下面的具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而,在理解本申请的公开之后,在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物将是清楚的。例如,在此描述的操作的顺序仅是示例,并且不限于在此阐述的那些顺序,而是除了必须以特定的顺序发生的操作之外,可如在理解本申请的公开之后将是清楚的那样被改变。此外,为了更加清楚和简明,本领域已知的特征的描述可被省略。
[0025]在此描述的特征可以以不同的形式来实现,而不应被解释为限于在此描述的示例。相反,已提供在此描述的示例,以仅示出实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式,所述许多可行方式在理解本申请的公开之后将是清楚的。
[0026]如在此使用的,术语“和/或”包括相关联的所列项中的任何一个以及任何两个或更多个的任何组合。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交流母线的电压骤降评估方法,其特征在于,所述电压骤降评估方法包括:提取第一风力发电机与第二风力发电机的阻抗参数,其中,第一风力发电机与第二风力发电机并联连接到所述交流母线,且第一风力发电机与第二风力发电机均为直启型风力发电机,第一风力发电机处于稳定运行状态,第二风力发电机处于直接启动状态;计算第一风力发电机的额定工作电流以及第二风力发电机的启动瞬态电流;基于第一风力发电机的感抗、第一风力发电机的额定工作电流以及第二风力发电机的启动瞬态电流,确定所述交流母线的电压骤降幅度。2.如权利要求1所述的电压骤降评估方法,其特征在于,计算第一风力发电机的额定工作电流以及第二风力发电机的启动瞬态电流的步骤包括:基于第一风力发电机的功率容量、工作电压以及功率因数,计算第一风力发电机的额定工作电流;基于第二风力发电机的启动参考系数、功率容量、工作电压以及功率因数,计算第二风力发电机的启动瞬态电流。3.如权利要求1所述的电压骤降评估方法,其特征在于,第一风力发电机的感抗基于第一风力发电机的暂态阻抗与次暂态阻抗来确定。4.如权利要求3所述的电压骤降评估方法,其特征在于,确定所述交流母线的电压骤降幅度的步骤包括:将第一风力发电机的暂态阻抗与次暂态阻抗的均值确定为第一风力发电机的感抗;基于第一风力发电机的感抗与第二风力发电机的启动瞬态电流的乘积以及第一风力发电机的额定工作电流,确定所述交流母线的电压骤降幅度。5.如权利要求1所述的电压骤降评估方法,其特征在于,所述电压骤降评估方法还包括:基于所述交流母线的电压骤降幅度,确定所述交流母线的骤降后的电压;基于所述交流母线的骤降后的电压与所述交流母线的最低限制电压之间的关系,或者基于所述交流母线的骤降后的电压与所述交流母线的最低限制电压之间的关系以及所述交流母线的三相电压的最小值,确定第二风力发电机...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘文钊
申请(专利权)人:新疆金风科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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