可提高電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性的雙饋風(fēng)電場控制方法
【專利摘要】一種可提高電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性的雙饋風(fēng)電場控制方法，它將風(fēng)電場并網(wǎng)點的總功率作為控制量，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，由風(fēng)電場控制中心實時測量風(fēng)電場并網(wǎng)點的頻率和電壓，根據(jù)電網(wǎng)的頻率偏差、電壓偏差和電壓變化率調(diào)節(jié)風(fēng)電場有功、無功出力，并將有功、無功控制量分配給各個機組和SVC，加速系統(tǒng)振蕩能量的衰減，并為系統(tǒng)提供無功補償，維持并網(wǎng)點母線電壓恒定。本發(fā)明根據(jù)風(fēng)電場并網(wǎng)點的頻率和電壓變化，實時調(diào)節(jié)風(fēng)電場的有功、無功出力，加速系統(tǒng)振蕩能量的衰減，并為系統(tǒng)提供無功補償，不僅能夠改善電網(wǎng)的暫態(tài)功角穩(wěn)定，而且可以提高電網(wǎng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性。
【專利說明】可提高電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性的雙饋風(fēng)電場控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雙饋風(fēng)電場的控制方法，可在電網(wǎng)發(fā)生較大擾動時保證風(fēng)電接入系統(tǒng)的穩(wěn)定性，屬于輸電【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。近年來，風(fēng)力發(fā)電發(fā)展迅速，由小規(guī) 模地接入配電網(wǎng)絡(luò)不斷發(fā)展為大規(guī)模地接入輸電網(wǎng)絡(luò)，呈現(xiàn)出了與以往不同的特點。由于風(fēng)電機組具有不同于常規(guī)同步發(fā)電機的特性，在電網(wǎng)發(fā)生較大的擾動時，會使電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性發(fā)生變化。
[0003]雙饋風(fēng)力發(fā)電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)頻率解耦，并且能夠?qū)崿F(xiàn)有功、無功功率解耦控制，目前已逐步取代基于普通異步發(fā)電機的恒速風(fēng)電機組，成為市場上的主流機型。常規(guī)控制方式下，為實現(xiàn)風(fēng)能的最大化利用和獲得較好的功率因數(shù)，雙饋風(fēng)力發(fā)電機一般采用最大功率點跟蹤控制和恒功率因數(shù)控制方式，其穩(wěn)態(tài)運行時在向電網(wǎng)輸出最大有功的同時并不從電網(wǎng)吸取無功。然而，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時，雙饋風(fēng)力發(fā)電機失去了維持電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定的能力，其對電網(wǎng)慣量的貢獻、不平衡功率的阻尼作用和暫態(tài)電壓支持能力幾乎為零。
[0004]隨著風(fēng)電機組低電壓穿越能力的實現(xiàn)，風(fēng)電場具有為電網(wǎng)提供暫態(tài)穩(wěn)定控制的能力，因此，如何使其能夠像同步發(fā)電機那樣有效地調(diào)控，提高風(fēng)電接入系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性就成為一個亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種可提高電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性的雙饋風(fēng)電場控制方法，以提高風(fēng)電接入系統(tǒng)的運行可靠性。
[0006]本發(fā)明所述問題是以下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種可提高電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性的雙饋風(fēng)電場控制方法，所述方法將風(fēng)電場并網(wǎng)點的總功率作為控制量，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，由風(fēng)電場控制中心實時測量風(fēng)電場并網(wǎng)點的頻率和電壓，根據(jù)電網(wǎng)的頻率偏差、電壓偏差和電壓變化率調(diào)節(jié)風(fēng)電場有功、無功出力，并將有功、無功控制量分配給各個機組和SVC，加速系統(tǒng)振蕩能量的衰減，并為系統(tǒng)提供無功補償，維持并網(wǎng)點母線電壓恒定，所述方法包括以下步驟:
a.通過鎖相環(huán)(PLL)測量風(fēng)電并網(wǎng)點的頻率frc，根據(jù)frc和電網(wǎng)參考頻率frc_Mf的誤差信號Af，得出風(fēng)電場有功出力調(diào)節(jié)量APw:
LPw = -KfLJXf
式中，Kf為比例系數(shù)。
[0007]進而根據(jù)各機組出力情況將ΔΡ?通過比例分配方法分配給各機組，得到第i臺機組的有功功率調(diào)節(jié)量APgi:
【權(quán)利要求】
1.一種可提高電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性的雙饋風(fēng)電場控制方法，其特征是，所述方法將風(fēng)電場并網(wǎng)點的總功率作為控制量，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，由風(fēng)電場控制中心實時測量風(fēng)電場并網(wǎng)點的頻率和電壓，根據(jù)電網(wǎng)的頻率偏差、電壓偏差和電壓變化率調(diào)節(jié)風(fēng)電場有功、無功出力，并將有功、無功控制量分配給各個機組和SVC，加速系統(tǒng)振蕩能量的衰減，并為系統(tǒng)提供無功補償，維持并網(wǎng)點母線電壓恒定； 具體步驟為: a.通過鎖相環(huán)(PLL)測量風(fēng)電并網(wǎng)點的頻率frc，根據(jù)frc和電網(wǎng)參考頻率frc_Mf的誤差信號Af，得出風(fēng)電場有功出力調(diào)節(jié)量ΔPw:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可提高電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性的雙饋風(fēng)電場控制方法，其特征是，所述無功協(xié)調(diào)控制策略包括兩層無功分配，第一層無功分配在SVC和雙饋風(fēng)電機組之間進行，分配過程中優(yōu)先考慮SVC:若Qmrf不大于SVC無功功率最大值，則Qwref完全由SVC負(fù)擔(dān)，若Qwef大于SVC無功功率最大值，則當(dāng)SVC滿發(fā)時，再將剩余的無功功率分配至各風(fēng)電機組；第二層無功分配在風(fēng)場內(nèi)各機組之間進行，根據(jù)各機組無功裕度采用比例分配算法進行分配:
【文檔編號】H02J3/46GK103915859SQ201410115623
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】盧錦玲, 徐超 申請人:華北電力大學(xué)（保定）