一种提升双馈风机并入柔性直流输电系统稳定性的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种提升双馈风机并入柔性直流输电系统稳定性的方法及系统，属于输电控制保护技术领域。本发明专利技术方法，包括：获取柔性直流输电系统的第一运行数据，判断所述第一运行数据是否满足预设的第一判断条件；若是满足，则执行双馈风机并入所述柔性直流输电系统的稳定策略，以调整柔性直流输电系统的运行参数，并获取柔性直流输电系统的第二运行数据，判断所述第二运行数据是否满足预设的第二判断条件；若是满足，则维持柔性直流输电系统以调整后的运行参数运行。本发明专利技术能够提升柔性直流输电系统的稳定性。流输电系统的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种提升双馈风机并入柔性直流输电系统稳定性的方法及系统


[0001]本专利技术涉及输电控制保护
，并且更具体地，涉及一种提升双馈风机并入柔性直流输电系统稳定性的方法及系统。

技术介绍

[0002]柔性直流输电作为新一代输电技术，具有快速独立控制有功、无功功率，可调节交流电网电压，输电方式灵活可靠等优点。与传统基于电网换相换流器的高压直流输电相比，其具有波形质量好、无换相失败问题、向无源孤岛系统供电能力、易于构成直流电网等优势。因此，其可有效缓解可再生能源并网对电网带来的波动和冲击，提高可再生能源利用率，实现大规模可再生能源高效送出。同时，它可实现多个交流系统异步互联、实现多能互补，提高新能源消纳水平，并且更加可靠、灵活、经济。当大规模风电经柔性直流输电系统外送时，风电的远距离送出或直流送出导致风电接入的电网特征从单机无穷大系统演变为弱电网特征或电力电子化特征，风电系统与电网产生的交互作用会共同影响电力系统稳定性。双馈风机运行状态的变化会引起直流侧电流的变化，从而引起直流侧电压的变化，而风速的变化也会引起直流侧电压的变化，直流侧电压的变化会引起整个风力发电系统的性能恶化，对双馈风机经柔直输送清洁能源外送系统的安全稳定运行造成巨大威胁。
[0003]进入21世纪以来，国内外均存在由并网风电场引发的次/超同步振荡事故。2009年10月美国德州电网由于双馈风机并网引起的20Hz次同步振荡，造成风电场停运及设备的损坏，2010年10月河北沽源发生了同样由于双馈风机并网引起的6
‑
8Hz次同步振荡，造成大量风机脱网，而自2015年6月起，新疆哈密由于直驱风机并网引发了多次次/超同步振荡事故，振荡频率集中在20
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80Hz。可见由并网风电场引起的次/超同步振荡对于电力系统的稳定运行带来了新的挑战，而目前并网的双馈风电机组在全球市场占比约为80％，因此由并网双馈风机系统引发的次/超同步振荡问题应进行深层次的研究。
[0004]随着大规模风电机组的并网运行，高比例电力电子变流器的引入，风电机组与电网的高频交互作用可能愈发激烈。德国北海Borwin1海上风电场中曾观测到近千赫兹的高频振荡现象、我国内蒙古塞罕坝和东山风电场出现的1000Hz的高次谐波放大现象、在并网逆变器系统中也同样曾经出现过高次谐波放大现象及高频振荡等现象。近年来风电系统与电网交互产生的高频振荡事故报道，证实了风电机组与电网的高频交互作用可能影响系统的安全稳定运行。因此，有必要对双馈风机并入柔性直流输电系统的振荡抑制方法进行研究。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术提出了一种提升双馈风机并入柔性直流输电系统稳定性的方法，包括：
[0006]获取柔性直流输电系统的第一运行数据，判断所述第一运行数据是否满足预设的
第一判断条件；
[0007]若是满足，则执行双馈风机并入所述柔性直流输电系统的稳定策略，以调整柔性直流输电系统的运行参数，并获取柔性直流输电系统的第二运行数据，判断所述第二运行数据是否满足预设的第二判断条件；
[0008]若是满足，则维持柔性直流输电系统以调整后的运行参数运行。
[0009]可选的，第一运行数据，包括：柔性直流输电系统双馈风机接入柔直并网点处的有功功率和无功功率中的振荡分量、振荡分量的频率及振荡分量的持续时间。
[0010]可选的，第一判断条件，如下：振荡分量的频率f
ocs
在35～45Hz范围内，且所述振荡分量的最大值Am
OCS
与视在功率平均值S
ave
的比值超过上限阈值TH
ocs_up
，且持续时间超过Delay
_up
，Delay
_up
为比值超过上限阈值后的持续时间阈值。
[0011]可选的，稳定策略，如下：
[0012]将双馈风机机侧内环比例
‑
积分控制器的比例参数Kp的值增加ΔKp、积分参数Ki的值增加ΔKi；
[0013]其中，根据柔性直流输电系统的运行方式确定，ΔKp和ΔKi的值；
[0014]所述运行方式，包括：双极运行和单极运行方式。
[0015]可选的，运行参数，包括：双馈风机机侧内环比例
‑
积分控制器的比例参数Kp和积分参数Ki。
[0016]可选的，第二运行数据，包括：柔性直流输电系统双馈风机接入柔直并网点处的有功功率和无功功率中的振荡分量及振荡分量的持续时间。
[0017]可选的，第二判断条件，如下：
[0018]振荡分量的最大值Am
OCS
与视在功率平均值S
ave
的比值小于下限阈值TH
ocs_down
，且持续时间超过Delay
_down
，Delay
_down
为比值小于下限阈值后的持续时间阈值。
[0019]可选的，若所述柔性直流输电系统双馈风机接入柔直并网点处的有功功率和无功功率中的振荡分量，未恢复稳定，则继续执行双馈风机并入所述柔性直流输电系统的稳定策略，以进行参数调整。
[0020]再一方面，本专利技术还提出了一种提升双馈风机并入柔性直流输电系统稳定性的系统，包括：
[0021]第一判断单元，用于获取柔性直流输电系统的第一运行数据，判断所述第一运行数据是否满足预设的第一判断条件；
[0022]第二判断单元，在所述所述第一运行数据满足预设的第一判断条件时，执行双馈风机并入所述柔性直流输电系统的稳定策略，以调整柔性直流输电系统的运行参数，并获取柔性直流输电系统的第二运行数据，判断所述第二运行数据是否满足预设的第二判断条件；
[0023]稳定运行单元，在所述第二运行数据满足预设的第二判断条件时，维持柔性直流输电系统以调整后的运行参数运行。
[0024]可选的，第一运行数据，包括：柔性直流输电系统双馈风机接入柔直并网点处的有功功率和无功功率中的振荡分量、振荡分量的频率及振荡分量的持续时间。
[0025]可选的，第一判断单元的第一判断条件，如下：振荡分量的频率f
ocs
在35～45Hz范围内，且所述振荡分量的最大值Am
OCS
与视在功率平均值S
ave
的比值超过上限阈值TH
ocs_up
，且
持续时间超过Delay
_up
，Delay
_up
为比值超过上限阈值后的持续时间阈值。
[0026]可选的，第一判断单元的稳定策略，如下：
[0027]将双馈风机机侧内环比例
‑
积分控制器的比例参数Kp的值增加ΔKp、积分参数Ki的值增加ΔKi；
[0028]其中，根据柔性直流输电系统的运行方式确定，ΔKp和ΔKi的值；
[0029]所述运行方式，包括：双极运行和单极运行方式。
[0030]可选的，运行参数，包括：双本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提升双馈风机并入柔性直流输电系统稳定性的方法，其特征在于，所述方法包括：获取柔性直流输电系统的第一运行数据，判断所述第一运行数据是否满足预设的第一判断条件；若是满足，则执行双馈风机并入所述柔性直流输电系统的稳定策略，以调整柔性直流输电系统的运行参数，并获取柔性直流输电系统的第二运行数据，判断所述第二运行数据是否满足预设的第二判断条件；若是满足，则维持柔性直流输电系统以调整后的运行参数运行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一运行数据，包括：柔性直流输电系统双馈风机接入柔直并网点处的有功功率和无功功率中的振荡分量、振荡分量的频率及振荡分量的持续时间。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一判断条件，如下：振荡分量的频率f
ocs
在35～45Hz范围内，且所述振荡分量的最大值Am
OCS
与视在功率平均值S
ave
的比值超过上限阈值TH
ocs_up
，且持续时间超过Delay
_up
，Delay
_up
为比值超过上限阈值后的持续时间阈值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稳定策略，如下：将双馈风机机侧内环比例
‑
积分控制器的比例参数Kp的值增加ΔKp、积分参数Ki的值增加ΔKi；其中，根据柔性直流输电系统的运行方式确定，ΔKp和ΔKi的值；所述运行方式，包括：双极运行和单极运行方式。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运行参数，包括：双馈风机机侧内环比例
‑
积分控制器的比例参数Kp和积分参数Ki。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二运行数据，包括：柔性直流输电系统双馈风机接入柔直并网点处的有功功率和无功功率中的振荡分量及振荡分量的持续时间。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二判断条件，如下：振荡分量的最大值Am
OCS
与视在功率平均值S
ave
的比值小于下限阈值TH
ocs_down
，且持续时间超过Delay
_down
，Delay
_down
为比值小于下限阈值后的持续时间阈值。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述柔性直流输电系统双馈风机接入柔直并网点处的有功功率和无功功率中的振荡分量，未恢复稳定，则继续执行双馈风机并入所述柔性直流输电系统的稳定策略，以进行参数调整。9.一种提升双馈风机并入柔性直流输电系统稳定性的系统，其特征在于，所述系统包括：第一判断单元，用于获取柔性直流输电系统的第一运行数据，判断所述第一运行数据是否满足预设的第一判断条件；第二判断单元，在所述第一运行数据满足预设的第一判断条件时，执行双馈风机并入所述柔性直流输电系统的稳定策略，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄威博，朱艺颖，杨立敏，刘翀，李跃婷，郭强，雷霄，李新年，刘琳，庞广恒，吴娅妮，林少伯，王薇薇，胡涛，谢国平，王晶芳，刘世成，张晓丽，李德才，杨尚瑾，张晋华，刘浩芳，贺郁文，许锐文，付小倍，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：