[发明专利]双馈风力发电机组支持风电场无功功率调节的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电技术领域的无功功率调节方法，特别是涉及一种双馈风力发电机组支持风电场无功功率调节的控制方法。

背景技术

风电场需要配置无功电源，以提高输出电压的稳定。目前风电场主要采用集中式无功补偿设备，如SVC、并联电容器等。由双馈发电机组组成的风电场，可通过调节发电机组本身的无功特性，使风电场具备一定的无功功率吸收和发出能力，降低风电场配置的集中式无功补偿设备容量，减少风电场的投资成本。

双馈发电机组向电网吸收或输出的无功功率是由发电机定子绕组和网侧变流器产生的，转子绕组吸收或输出的无功功率由于存在交直交变流器，并不能传递到电网中。目前已有文献给出了双馈风力发电机组无功功率极限能力的计算方法，如严干贵等在《电工技术学报》(2008年，第7期，98-104页)上发表了“双馈异步风力发电机组联网运行建模及其无功静态调节能力研究”，但尚未发现介绍如何利用双馈发电机组支持风电场无功功率调节的具体方法的文献。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种双馈风力发电机组支持风电场无功功率调节的控制方法，使其可充分利用双馈发电机组的无功功率调节能力，从而减少风电场集中式无功补偿装置的容量，降低风电场的投资成本。

为解决上述技术问题，本发明一种双馈风力发电机组支持风电场无功功率调节的控制方法，包括以下步骤：

a、判断双馈风力发电机是否并网，若并网则发电机运行状态给定S_w＝1，若未并网则发电机运行状态给定S_w＝0；

b、若S_w＝0，设Q_ref为风电场给双馈风力发电机组下发的无功功率输出指令值，Q_gmax为网侧变流器无功功率极限值，Q_gref为网侧变流器输出无功功率的指令值，若Q_ref＞Q_gmax则设置为Q_gref＝Q_gmax，若Q_ref＞Q_gmax不成立则Q_gref＝Q_ref；

c、若S_w＝1，设Q_sref为定子输出无功功率指令值，Q_smax为发电机定子绕组无功功率极限值，当Q_ref＜Q_smax时取Q_sref＝Q_ref、Q_gref＝0，当Q_ref＞Q_smax时取Q_sref＝Q_smax、Q_gref＝Q_ref-Q_sref。

作为本发明的一种改进，所述的步骤a、b、c均在双馈发电机组的主控系统中完成。

采用这样的设计后，本发明一种针对双馈发电机组支持风电场无功功率调节的控制方法，其至少具有以下优点：

1、提高了双馈发电机组在未并网条件下参与风电场无功功率调节的能力，充分体现了网侧变流器作为动态无功补偿器的作用，提高了设备的利用率；

2、通过本发明的方法可实现机组无功功率在定子侧和网侧变流器间的分配，保证了发电机和网侧变流器的运行安全。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明双馈风力发电机组支持风电场无功功率调节的控制方法的发电机组电气结构示意图。

图2是本发明双馈风力发电机组支持风电场无功功率调节的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

请参阅图1所示，双馈发电机的定子绕组同电网连接，转子绕组同变流器连接，其中连接在发电机侧的称为转子侧变流器，连接在电网侧的称为网侧变流器。