[发明专利]利用风机附加控制器提高火电机组SSO阻尼的方法

权利要求书

1.一种利用风机附加控制器提高火电机组SSO阻尼的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1).建立风电机组与火电机组经串联补偿的外送仿真系统，所述并网外送系统包括火电机组、双馈风电机组以及串联补偿输电线路，所述双馈风电机组包括转子无功功率控制回路；

(2).在所述转子无功功率控制回路中输入信号ΔQ，进行数值仿真直到所述外送系统进入稳态，记录所述火电机组的电磁转矩扰动信号ΔT_e，并得到ΔT_e与ΔQ之间的相频特性曲线；

(3).在所述风电机组中设置阻尼控制器，用于消除所述外送系统的次同步振荡；

(4).校验抑制发电机次同步振荡的效果；

(5).微调所述阻尼控制器的参数，优化所述火电机组次同步振荡阻尼特性。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤1中，采用电力系统电磁暂态仿真计算工具，建立所述风电机组与所述火电机组的外送系统。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤2中，利用傅里叶分解得到ΔTe与ΔQ间的相频特性曲线；所述信号ΔQ为次同步频率的无功参考指令信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤3中，所述阻尼控制器，通过对所述风电机组中的发电机转速偏差信号进行放大和移相，产生控制信号来调节所述风电机组的无功出力，使所述风电机组在次频域内为所述火电机组提供正电气阻尼，消除次同步振荡。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤4中，对所述风火打捆外送系统施加扰动，校验所述阻尼控制器抑制发电机次同步振荡的效果。

6.根据权利要求1-5所述的方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述风电机组包括风功率系统、风力发电机及风力发电机控制系统；所述火电机组计及轴系多质量块动态特性；风力发电机控制系统包括：并列设置的转子侧控制系统和定子侧控制系统。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述风电机组为双馈变速恒频率风电机组。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述转子侧控制系统采用基于定子磁链定向的功率解耦控制器；所述定子侧控制系统采用基于电网电压定向的功率解耦控制器。

9.根据权利要求1-5所述的方法，其特征在于，在所述步骤2中，在风电机组的无功功率控制回路中，将频率范围为5至55Hz、增量为1Hz的次频域振荡信号ΔQ叠加至参考指令值Q_ref上，即：

启动仿真计算直至系统进入稳态，提取公共周期内ΔQ变化数据和发电机组电磁转矩Te数据，对ΔQ和Te进行傅里叶分解，得到不同频率下的无功参考指令相量信号和火电机组电磁转矩相量信号计算出相频特性，即：

根据相频特性，确定发电机次同步振荡威胁频率点f_x以及所述阻尼控制器在该频率下的补偿相位应用参数整定公式，确定阻尼控制器相关时间常数，所述参数整定公式如下：

对所述阻尼控制器参数进行整定，所述阻尼控制器参数包括放大系数K、隔直环节时间常数T_w和超前滞后环节时间常数T_a、T_b。

10.根据权利要求1-5所述的方法，其特征在于，在所述步骤3中，在风电与火电打捆外送系统中，校验所述阻尼控制器抑制发电机次同步振荡的有效性；在所述外送系统发生大扰动时，仿真校验阻尼控制器抑制发电机次同步振荡的有效性。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，求取所述阻尼控制器参数，对所述次同步振荡的威胁频率点f_x进行相位及幅值补偿。

12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述风功率系统包括：依次设置的风速模拟系统、风轮机组特性模拟单元以及叶片角控制单元；所述风功率系统输出为风力发电机输入机械转矩。