[发明专利]一种快速识别风电并网系统发生次同步震荡的方法

说明书

技术领域

本发明属电力系统及其自动化技术领域，更准确地说本发明涉及一种基于小波算法(Mallet算法)快速识别风电系统发生次同步震荡的方法。 

背景技术

风电场一般远离负荷中心，常常需要通过具有串联补偿电容的输电网络将风电输送出去，以减少电气距离，增加输送能力。但是由于目前常用的风电机组的基本特性，当大规模风电通过具有串联补偿电容的输电网络时，一些扰动也会导致特殊的电压电流次同步振荡，这种振荡可能导致风电机组与系统的严重损伤。 

在2009年北美电网，就发生了一起这样的故障，下图为其系统网络图。当变电站A与C之间的线路发生故障时，大约2.5个周波短路器跳，故障被清除。之后系统中风电场A和B与有串联补偿电容线路的变电站B并网运行。据估计，大约故障清除10到11个周波后，风电机组遭受了损伤，同时系统电压上升到1.5标幺值(345kV系统，大约520kV)。这之后系统电压持续上升到2倍标幺值。在这一过程中，并联电容器退出运行。当串联补偿电容被旁路后，次同步振荡平息，整个次同步振荡持续了大约1.5秒。次同步振荡本身并不是新的问题，也已有深入的研究和对策。但以往的研究都是基于同步机模型和串联补偿电容之间的关系，在风电场接入系统后，所产生的次同步振荡类型模式与以往的完全不同。由于这类危害开始于故障状态200ms内，这意味着检测设备必须在100m内完成故障检测。 

目前一般检测电力系统振荡的判据均是针对常规的各类振荡提出的，对于风电机组接入电网中可能引起的特殊次同步振荡均无法判断得到。该类常规的 判据有相位角原理， 原理，及功率振荡检测原理。 

通过分析事件发生的本质原因，结合风电机组和具有串联补偿电容电网的特性，通过研究得到了这类特殊次同步振荡的特点，本发明基于Mallet算法进行信号奇异点检测灵敏度高和时频局部化特征的特点，创新的提出了确定该类特殊次同步振荡的判据。 

发明内容

本发明目的是：监控电网系统或风电机组侧是否出现了次同步振荡，一旦发现，根据事先设立好的门槛进行告警或按指定逻辑调整风机参数抑或直接切除风电机组，确保风电系统和风电机组的安全。 

本发明采用以下的技术方案来实现，包括下述步骤： 

1)整定次同步振荡离线定值，包括风机的固有频率组(f₁、f₂...、f_n)、次同步振荡频差定值组(Δf₁、Δf₂...、Δf_n)、转子转速比率次同步振荡告警定值组(RVRAlarm₁、RVRAlarm₂...、RVRAlarm_n)、转子转速比率次同步振荡动作定值组(RVRAct₁、RVRAct₂...、RVRAct_n)、转子转速次同步振荡告警延时定值组(TAlarm₁、TAlarm₂...、TAlarm_n)和转子转速次同步振荡动作延时定值组(TAct₁、TAct₂...、TAct_n)；