一种适用于电网双馈风机投入crowbar保护的判定方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于电网双馈风机投入crowbar保护的判定方法及系统，属于电气设备技术领域。本发明专利技术方法，包括：在电网发生故障后，判断所述电网发生的故障类型；若所述故障类型为对称故障，则通过在电网发生对称故障时的第一预设公式，计算电网双馈风机转子侧的最大电流值；若所述故障类型为非对称故障，则通过在电网发生非对称故障时的第二预设公式，计算电网双馈风机转子侧的最大电流值；判断所述电网双馈风机转子侧的最大电流值，是否满足crowbar保护回路动作判据，若满足，则电网双馈风机crowbar保护动作。本发明专利技术能够实时掌握电网短路电流水平，为短路电流问题突出地区的电网运行控制提供技术支撑，具备良好的经济社会效益。效益。效益。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于电网双馈风机投入crowbar保护的判定方法及系统


[0001]本专利技术涉及电气设备
，并且更具体地，涉及一种适用于电网双馈风机投入crowbar保护的判定方法及系统。

技术介绍

[0002]风力发电是可再生能源领域中最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式之一，且可利用的风能在全球范围内分布广泛、储量巨大。得益于技术创新和规模效应，全球风电市场的规模在过去十年间几乎翻了一番，成为最具成本竞争力和韧性的电力来源之一。双馈风力发电机(doubly fed induction generator,简称“双馈风机”)因其具有较高的风能利用效率以及可实现有功无功解耦控制等优点，作为主流机型广泛应用在大中型风电场中。为了防止双馈风机转子侧变流器过流，双馈风机往往装设crowbar保护电路，在故障后转子侧电流过大时投入。
[0003]现有的有关crowbar投入判据的分析方法主要集中在风电场等值中的集群划分，而不是双馈风机短路电流计算。现有的短路电流计算方法往往假设整个电网中的双馈风机的每个crowbar保护全部投入运行，或者每台双馈风机处于RSC控制方式下而不会投入crowbar保护。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提出了一种适用于电网双馈风机投入crowbar保护的判定方法，包括：
[0005]在电网发生故障后，判断所述电网发生的故障类型；
[0006]若所述故障类型为对称故障，则通过在电网发生对称故障时的第一预设公式，计算电网双馈风机转子侧的最大电流值；
[0007]若所述故障类型为非对称故障，则通过在电网发生非对称故障时的第二预设公式，计算电网双馈风机转子侧的最大电流值；
[0008]判断所述电网双馈风机转子侧的最大电流值，是否满足crowbar保护回路动作判据，若满足，则对电网双馈风机投入crowbar保护动作。
[0009]可选的，第一预设公式，如下：
[0010]U
sf(2)
＝0
[0011][0012][0013]其中，U
sf(2)
为为故障后定子负序电压分量，I
rpeak
为电网转子侧的最大电流，I
s_lim
为电网双馈风机定子侧输出的最大电流，U
sn
为电网双馈风机额定电压，U
sfd(1)
为d轴电压定向故障后跌落电压，σ为漏电系数，ω
r
为转子的电角速度，ω1为同步旋转角速度，L
r
为转子电感，θ为dq坐标系转换至abc坐标系下对应abc相不同初始相角，t
m
为最大值时刻，k
pr
和k
ir
分别为电网双馈风机PI控制环节比例系数和积分系数，其中其中其中为故障后转子电流参考向量，α为衰减时间常数α＝R
s
/(σL
r
)。
[0014]可选的，第二预设公式，如下：
[0015][0016]其中，I
rpeak
为电网双馈风机转子侧的最大电流，I
s_lim
为电网双馈风机双馈风机定子侧输出的最大电流，t
m
为最大值时刻，ω
r
为转子的电角速度，θ为dq坐标系转换至abc坐标系下对应abc相不同初始相角，n1为为α为衰减时间常数α＝R
s
/(σL
r
)。
[0017]可选的，crowbar保护回路动作判据，如下：
[0018]I
rpeak
＞2I
rn
[0019]其中，I
rpeak
为电网双馈风机转子侧的最大电流，I
rn
为电网双馈风机转子侧输出的最大额定电流。
[0020]再一方面，本专利技术还提出了一种适用于电网双馈风机投入crowbar保护的系统，包括：
[0021]故障判断单元，用于在电网发生故障后，判断所述电网发生的故障类型；
[0022]计算单元，用于在确定所述故障类型为对称故障后，通过在电网发生对称故障时的第一预设公式，计算电网双馈风机转子侧的最大电流值；
[0023]在确定所述故障类型为非对称故障后，通过在电网发生非对称故障时的第二预设公式，计算电网双馈风机转子侧的最大电流值；
[0024]判断单元，用于判断所述电网双馈风机转子侧的最大电流值，是否满足crowbar保护回路动作判据，若满足，则对电网双馈风机投入crowbar保护动作。
[0025]可选的，计算单元第一预设公式，如下：
[0026]U
sf(2)
＝0
[0027][0028][0029]其中，U
sf(2)
为为故障后定子负序电压分量，I
rpeak
为电网双馈风机转子侧的最大电流，I
s_lim
为电网双馈风机定子侧输出的最大电流，U
sn
为电网双馈风机额定电压，U
sfd(1)
为d轴电压定向故障后跌落电压，σ为漏电系数，ω
r
为转子的电角速度，ω1为同步旋转角速度，L
r
为转子电感，θ为dq坐标系转换至abc坐标系下对应abc相不同初始相角，t
m
为最大值时刻，k
pr
和k
ir
分别为电网双馈风机PI控制环节比例系数和积分系数，其中其中其中为故障后转子电流参考向量，α为衰减时间常数α＝R
s
/(σL
r
)。
[0030]可选的，计算单元第二预设公式，如下：
[0031][0032]其中，I
rpeak
为电网双馈风机转子侧的最大电流，I
s_lim
为电网双馈风机定子侧输出的最大电流，t
m
为最大值时刻，ω
r
为转子的电角速度，θ为dq坐标系转换至abc坐标系下对应abc相不同初始相角，n1为为α为衰减时间常数α＝R
s
/(σL
r
)。
[0033]可选的，判断单元crowbar保护回路动作判据，如下：
[0034]I
rpeak
＞2I
rn
[0035]其中，I
rpeak
为电网双馈风机转子侧的最大电流，I
rn
为电网双馈风机转子侧输出的最大额定电流。
[0036]再一方面，本专利技术还提供了一种计算设备，包括：一个或多个处理器；
[0037]处理器，用于执行一个或多个程序；
[0038]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如上述所述的方法。
[0039]再一方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如上述所述的方法。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于电网双馈风机投入crowbar保护的判定方法，其特征在于，所述方法包括：在电网发生故障后，判断所述电网发生的故障类型；若所述故障类型为对称故障，则通过在电网发生对称故障时的第一预设公式，计算电网双馈风机转子侧的最大电流值；若所述故障类型为非对称故障，则通过在电网发生非对称故障时的第二预设公式，计算电网双馈风机转子侧的最大电流值；判断所述电网双馈风机转子侧的最大电流值，是否满足crowbar保护回路动作判据，若满足，则对双馈风机投入crowbar保护动作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设公式，如下：U
sf(2)
＝0＝0其中，U
sf(2)
为为故障后双馈风机定子负序电压分量，I
rpeak
为电网双馈风机转子侧的最大电流，I
s_lim
为电网双馈风机定子侧输出的最大电流，U
sn
为电网双馈风机额定电压，U
sfd(1)
为d轴电压定向故障后跌落电压，σ为漏电系数，ω
r
为转子的电角速度，ω1为同步旋转角速度，L
r
为转子电感，θ为dq坐标系转换至abc坐标系下对应abc相不同初始相角，t
m
为最大值时刻，k
pr
和k
ir
分别为转子侧PI控制环节比例系数和积分系数，其中其中其中为故障后转子电流参考向量，α为衰减时间常数α＝R
s
/(σL
r
)。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二预设公式，如下：其中，I
rpeak
为电网双馈风机转子侧的最大电流，I
s_lim
为电网双馈风机定子侧输出的最大电流，t
m
为最大值时刻，ω
r
为转子的电角速度，θ为dq坐标系转换至abc坐标系下对应abc相不同初始相角，n1为为ω为衰减时间常数α＝R
s
/(σL
r
)。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述crowbar保护回路动作判据，如下：
I
rpeak
>2I
rn
其中，I
rpeak
为电网双馈风机转子侧的最大电流，I
rn
为电网双馈风机转子侧输出的最大额定电流。5.一种适用于电网双馈风机投入crowbar保护的判定系统，其特征在于，所述系统包括：故障判断单元，用于在电网发生故障后，判断所述电网发生的故障类型；计算单元，用于在确定所述故障类型为对称故障后，通过在电网发生对称故障...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文佳，周佩朋，韩彬，项祖涛，霍启迪，陆翌，刘长卿，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：