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对称电网故障下全功率风电机组预判保护和能量调节方法技术

技术编号:6172000 阅读:303 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种对称电网故障下全功率风电机组预判保护和能量调节方法,通过计算当前风速V、额定风速Ve、安全风速Vs、电网电压U的跌落深度K和变流器安全电流I之间的关系,判断该风电机组是否需要保护;还可对电网实施电能补充。本发明专利技术具有储存电能、释放电能和安全控制等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及异步式全功率风力发电机组安全运行控制领域,特别是一种当电网出现对称故障时全功率风电机组的电压穿越与保护的预判和能量调节的方法。
技术介绍
在过去10年中,全世界的风力发电产业以年均观%的速度快速增长,成为现如今发展最快的可再生能源。随着风力发电规模和风电机组单机容量的不断增大,风力发电总量在整个电力系统中所占比例也越来越大。对于以前风电发电量所占比重较小时,一旦电网出现故障,并网风电机组直接解列就可以实现对机组的保护,而对电网所造成的影响可以忽略。但当风电发电量所占比例越来越大时,电网故障下直接解列将会对并网区域的电力系统造成很大的影响甚至使整个电网瘫痪,这就要求并网风电机组具有一定的电网电压故障穿越保护不脱网运行的能力。另外针对当前大规模的并网风电机组,丹麦、德国等相继制定了新的电网运行准则,只有当电网电压跌落低于规定曲线以后才允许风力机脱网,这就要求风电系统具有较强的低电压穿越能力,同时能方便的为电网提供无功支持来支撑电压的恢复。可如今我国在此类技术方面还欠缺有效的技术手段。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于对称电网故障下全功率风电机组的预判保护和能量调节方法。该方法适用于直驱型、带齿轮箱的准直驱型和带齿轮箱的笼型异步型全功率风力发电机组。本专利技术对称电网故障下全功率风电机组的预判保护和能量调节方法,通过计算当前风速V、额定风速Ve、安全风速Vs、电网电压U的跌落深度K和变流器安全电流I之间的关系,判断该风电机组是否需要保护;首先计算出电网不需要电路保护的安全风速& =然后将当前风速V与安全风速Vs进行比较,当V &lt; Vs时,系统安全运行;当V^Vs时,系统需要能量转移才能安全运行,在直流侧增加一个双向DC/DC和带蓄电池、超级电容储能的Crowbar电路对电网进行有效卸载,同时将向电网提供相应的无功支撑;当电网出现用电紧张时,可将蓄电池和超级电容储能的能量通过DC/DC反馈回电网来缓解用电紧张。当V > Vs时,直流侧储能环节消耗能量ΔΡ为当前风速V下对应风机吸收的能量减去安全风速下风机吸收的能量,即权利要求1.一种,其特征在于通过计算当前风速V、额定风速Ve、安全风速Vs、电网电压U的跌落深度K和变流器安全电流I 之间的关系,判断该风电机组是否需要保护;首先计算出电网不需要电路保护的安全风速Fs=I,OZri,然后将当前风速V与安全风速Vs进行比较,当V < Vs时,系统安全运行;当V^Vs时,系统需要能量转移才能安全运行,在直流侧增加一个双向DC/DC和带蓄电池、超级电容储能的Crowbar电路对电网进行有效卸载,同时将向电网提供相应的无功支撑;当电网出现用电紧张时,可将蓄电池和超级电容储能的能量通过DC/DC反馈回电网来缓解用电紧张。2.根据权利要求1所述的一种,其特征在于当V > Vs时,直流侧储能环节消耗能量ΔΡ为当前风速V下对应风机吸收的能量减去安全风速下风机吸收的能量,即全文摘要一种,通过计算当前风速V、额定风速Ve、安全风速Vs、电网电压U的跌落深度K和变流器安全电流I之间的关系,判断该风电机组是否需要保护;还可对电网实施电能补充。本专利技术具有储存电能、释放电能和安全控制等优点。文档编号H02J3/38GK102157960SQ20111011362公开日2011年8月17日 申请日期2011年5月4日 优先权日2011年5月4日专利技术者杨育林, 王立乔, 陈毅东, 陈继刚, 齐效文 申请人:燕山大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对称电网故障下全功率风电机组预判保护和能量调节方法,其特征在于:通过计算当前风速V、额定风速Ve、安全风速Vs、电网电压U的跌落深度K和变流器安全电流I之间的关系,判断该风电机组是否需要保护;首先计算出电网不需要电路保护的安全风速,然后将当前风速V与安全风速Vs进行比较,当V﹤Vs时,系统安全运行;当V≥Vs时,系统需要能量转移才能安全运行,在直流侧增加一个双向DC/DC和带蓄电池、超级电容储能的Crowbar电路对电网进行有效卸载,同时将向电网提供相应的无功支撑;当电网出现用电紧张时,可将蓄电池和超级电容储能的能量通过DC/DC反馈回电网来缓解用电紧张。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨育林陈毅东王立乔齐效文陈继刚
申请(专利权)人:燕山大学
类型:发明
国别省市:13

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