基于相角自生成策略的构网型风电场电压源控制方法技术

本发明专利技术提供一种基于相角自生成策略的构网型风电场电压源控制方法，针对风机电压源提出网侧控制直流电压，机侧控转子动能、自适应减载的机网协调控制器，实现了风电机组相角自生成、惯性响应特性，有效解决了实际风电机组电容小能量存储少、有功ms级响应惯量的需求；为解决风机变桨系统调节速度较慢，风机机侧实际实现一次调频较困难的技术难题，提出风电机群协调控制系统及控制策略，结合风机本体一次调压能力，实现了整站电压源构网型风电场频率

【技术实现步骤摘要】
基于相角自生成策略的构网型风电场电压源控制方法


[0001]本专利技术涉及风电场的构网型功能领域，具体是一种基于相角自生成策略的构网型风电场电压源控制方法。

技术介绍

[0002]随着新能源装机占比的不断提高，电网安全稳定问题将更加严峻。我国电网将由同步发电机主导，逐步转变为新能源电力电子控制主导。但在同步发电机电源和新能源发电并存的交流电网中，“同步”依然是电网能够稳定运行的必要条件。因此，为保障我国更大规模新能源的发展及电网安全稳定运行需求，新能源自身也需具备对电网惯量、频率以及电压支撑能力，尤其是构建电力系统的能力，并共同与常规电源保证高比例新能源电力系统的稳定运行。
[0003]现阶段已有相关文献及专利提出了全功率型风机虚拟同步发电控制策略，但相关的技术主要存在两个问题，无法直接应用于现场实际。一是现有的虚拟同步发电技术仍采用锁相环控制，无法自生成相角，导致在弱交流系统中无法自主建立频率和电压，只能提供主动支撑能力，无法构建电网；二是现有的电压源策略未考虑实际风机直流电容较小，简单将其直流母线电容动态特性类比同步发电机的转子运动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于相角自生成策略的构网型风电场电压源控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、采用机网协调控制器在网侧控制直流电压同步，在机侧控制转子动能以及自适应减载；步骤二、对风电机群整站电压源构网型风电场频率
‑
有功闭环、电压
‑
无功闭环进行控制。2.如权利要求1所述的基于相角自生成策略的构网型风电场电压源控制方法，其特征在于：步骤一中所述机网协调控制器包括直流电压自同步控制器和虚拟阻抗控制器，直流电压自同步控制器中的直流电压自同步算法的表达式表示为：其中K
T
及K
D
为外环控制器PI参数，m
Q
为无功
‑
电压下垂系数，有功功率P
g
以及无功功率Q
g
的标幺值作为输入，ω
b
＝2πf以及U
dx0
为给定的基准角频率及直流母线电压，相位θ，角频率ω以及交流电压U
ref
为外环控制器的输出，s为积分算子；所述虚拟阻抗控制器进行虚拟阻抗控制的表达式为：其中L
v
及R为虚拟阻抗的电感及电阻，U
d
及U
q
为逆变器经过滤波电路后内部输出的d轴及q轴电压，I
d
及I
q
为逆变器经过滤波电路后内部输出的d轴及q轴电流。3.如权利要求1所述的基于相角自生成策略的构网型风电场电压源控制方法，其特征在于：步骤一中在机侧控制转子动能以及自适应减载，由转子动能控制算法及自适应减载的改进MPPT控制算法构成，其中转子动能控制算法表示为：式中，1/Ts+1为低通滤波器，T为时延常数，K
d
为比例常数同时考虑
±
ΔP
max
的机侧惯量功率支撑上下限值，Ps为机侧的电磁功率，P
D
‑
MPPT
为自适应减载的改进MPPT控制算法产生的有功功率给定值，自适应减载的改进MPPT控制算法的自适应减载算法曲线设定的策略为：加速过程比减速过程需要更...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡畔，江克证，冀肖彤，柳丹，曹侃，叶畅，肖繁，邓万婷，熊平，康逸群，李哲，宿磊，游力，熊昊哲，熊亮雳，王伟，陈孝明，刘巨，程绳，冯万里，李猎，熬禹琦，徐驰，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：