【技术实现步骤摘要】
一种提升电网故障期间双馈风机暂态稳定性的方法
[0001]本专利技术属于新能源并网性能控制策略
，具体涉及一种提升电网故障期间双馈风机暂态稳定性的方法。
技术介绍
[0002]随着风力发电等并网新能源机组的规模不断扩大，双馈型风力发电机(Doubly Fed Induction Generator，DFIG)作为风力发电主力机型，成为仅次于同步发电机的重要电源装备。与传统的同步发电机不同，DFIG受限于多尺度储能元件以及风机变流器的弱过载能力，在电网短路故障后，需要附加软件算法与硬件电路实现低电压故障穿越。因此，含大规模风电的现代电力系统呈现复杂的故障变化特征，电网的安全与稳定存在一定的隐患。
[0003]近年来，国内外发生了多起大规模风电接入电网后的严重脱网事故。事故分析报告表明，由于风机与同步发电机对电网短路的响应差异，大规模风电电力系统的暂态行为与传统电力系统不同，传统的电力系统经典故障分析理论、方法及经验无法在系统规划阶段发现潜在的事故风险。
[0004]对此，从电力系统安全稳定运行的需求出发，...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提升电网故障期间双馈风机暂态稳定性的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：分析电网故障期间双馈风机变流器的控制策略与暂态特性；步骤2：为了补偿故障恢复时锁相环的相位延迟，在转子侧变流器有功功率PI控制的积分环节加入复位补偿CI；步骤3：当检测到电网故障清除时，转子侧变流器有功功率控制环节采用步骤2中所述PI+CI控制，通过对功率控制环节的改进，补偿相位延迟，从而抑制低频振荡。2.根据权利要求1所述的一种提升电网故障期间双馈风机暂态稳定性的方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：步骤1.1：将电网故障期间分为3个阶段，分别是：故障前阶段、故障持续阶段和故障后恢复阶段，分析不同故障阶段并网导则要求以及对应的变流器控制策略；步骤1.2：通过步骤1.1中电网故障期的3个阶段，说明电网故障期间变流器的暂态特性取决于变流器的控制策略；步骤1.3：据步骤1.2中DFIG的暂态特性与控制策略切换的关系，说明DFIG并网系统的稳定性在不同阶段具有不同的特征。3.根据权利要求2所述的一种提升电网故障期间双馈风机暂态稳定性的方法，其特征在于，所述步骤1.1中故障前阶段DFIG变流器控制策略分析具体为：电网发生故障前，风电机组处于正常运行状态，转子侧变流器控制系统采用双闭环结构，由外环功率控制和内环电流控制两部分构成，DFIG转子侧变流器、网侧变流器均采用电网电压d轴定向方法，转子侧变流器用于实现功率的解耦控制，忽略定子电阻和各项基本损耗，DFIG定子的功率方程为：式中，P
s
、Q
s
分别为DFIG向电网输出的有功功率、无功功率，L
s
、L
m
分别为定子自感和定子与转子间的互感，U
s
为电网电压，ω
s
为同步角速度，i
rd
、i
rq
分别为转子电流d轴、q轴分量；网侧变流器控制系统采用外环电压控制和内环电流控制两部分构成，功率方程为：式中，，P
g
、Q
g
分别为电网流入网侧变流器的有功功率和无功功率，u
gd
、u
gq
分别为电网电压的d轴、q轴分量，i
gd
、i
gq
分别为电网电流的d轴、q轴分量。4.根据权利要求3所述的一种提升电网故障期间双馈风机暂态稳定性的方法，其特征在于，所述步骤1.1中故障持续阶段DFIG变流器控制策略分析具体为：在电网电压发生跌落时，为了电网稳定运行，切换至LVRT控制策略，冻结转子侧变流器功率控制环节，采用电流控制向电网按照比例注入电流，表示为：
I
T
＝k(0.9
‑
U
s
)I
N
,(0.2≤U
s
≤0.9)式中，k为注入电流系数，I
N
为额定电流；考虑到网侧变流器的最大功率为DFIG额定容量的15％至30％，容量有限，由转子侧变流器通过定子侧向电网注入无功，无功电流分配如下为：式中，i
gq_ref
、i
sq_ref
分别为电网电流和定子电流d轴分量的参考值，由于变流器容量的限制，需要主动限制转子电流d轴分量i
rd_ref
，结合定子和转子电流的关系，转子侧变流器电流参考值为：式中，i
rq_ref
为转子电流q轴分量，...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓俊，李立，周雨豪，张青蕾，李小腾，王碧阳，刘瑶，郑天悦，彭书涛，锁军，尹俊钢，章海静，夏楠，
申请(专利权)人：国网西安环保技术中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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