[发明专利]一种双馈风电场经柔直并网系统故障穿越控制方法

权利要求书

1.一种双馈风电场经柔直并网系统故障穿越控制方法，其特征在于，包括：

步骤A：当双馈风电场经柔直并网系统的交流电网侧发生短路故障且柔直输电线路的直流电压超过预设门槛值时，基于双馈风电机组转子最大允许转速计算双馈风电机组转子最大允许转速对机端电压频率的约束Δf_ωr的第三边界Δf₃，执行步骤B；

步骤B：判断是否存在双馈风电机组转子最大允许电流对机端电压频率的约束Δf_ir，若Δf_ir存在，执行步骤C，若Δf_ir不存在执行步骤E；

步骤C：基于故障后双馈风电机组的机端电压跌落幅度和转子侧换流器控制定值计算Δf_ir的第一边界Δf₁和第二边界Δf₂，执行步骤D；

步骤D：若Δf₁≤Δf₃≤Δf₂成立，则令柔直风场侧换流站频率控制的上限Δf_wmax＝Δf₁，否则令柔直风场侧换流站频率控制的上限Δf_wmax＝Δf₃，执行步骤F；

步骤E：令柔直风场侧换流站频率控制的上限Δf_wmax＝Δf₃，执行步骤F；

步骤F：基于柔直风场侧换流站频率控制的上限Δf_wmax控制风电场交流电压频率的提升。

2.如权利要求1所述的双馈风电场经柔直并网系统故障穿越控制方法，其特征在于，所述判断是否存在双馈风电机组转子最大允许电流对机端电压频率的约束Δf_ir包括：

判断是否满足

若是，则双馈风电机组转子最大允许电流对机端电压频率的约束Δf_ir存在；

若不是，则双馈风电机组转子最大允许电流对机端电压频率的约束Δf_ir不存在；

其中，上限电流i_fmin和下限电流i_rmax分别为

式中，τ_rp＝τ_r+τ_p，为双馈风电机组转子有功电流控制定值，为双馈风电机组转子无功电流控制定值，ω_r为双馈风电机组转子转速，R_r为双馈风电机组转子电阻，L_r为双馈风电机组转子电感，L_s为双馈风电机组定子电感，L_m为双馈风电机组激磁电感，U_m0为短路前双馈风电机组定子电压幅值，μ为短路后双馈风电机组定子电压幅值变化率，σ为双馈风电机组漏电系数，k_pi为双馈风电机组转子侧换流器内环控制比例系数，k_ii为双馈风电机组转子侧换流器内环控制积分系数，i_rlim为双馈风电机组转子最大允许电流。

3.如权利要求1所述的双馈风电场经柔直并网系统故障穿越控制方法，其特征在于，所述基于故障后双馈风电机组的机端电压跌落幅度和转子侧换流器控制定值计算Δf_ir的第一边界Δf₁和第二边界Δf₂包括：

计算第一边界

计算第二边界

其中：系数系数

式中：τ_rp＝τ_r+τ_p，为双馈风电机组转子有功电流控制定值，为双馈风电机组转子无功电流控制定值，ω_r为双馈风电机组转子转速，R_r为双馈风电机组转子电阻，L_r为双馈风电机组转子电感，L_s为双馈风电机组定子电感，L_m为双馈风电机组激磁电感，U_m0为短路前双馈风电机组定子电压幅值，μ为短路后双馈风电机组定子电压幅值变化率，σ为双馈风电机组漏电系数，k_pi为双馈风电机组转子侧换流器内环控制比例系数，k_ii为双馈风电机组转子侧换流器内环控制积分系数，i_rlim为双馈风电机组转子最大允许电流。

4.如权利要求1所述的双馈风电场经柔直并网系统故障穿越控制方法，其特征在于，所述基于双馈风电机组转子最大允许转速计算双馈风电机组转子最大允许转速对机端电压频率的约束Δf_ωr的第三边界Δf₃包括：

计算第三边界

式中，K＝2Hω_r，ω_r为双馈风电机组转子转速，ω_r0为短路前双馈风电机组转子转速，J为双馈风电机组转动惯量，H为双馈风电机组惯性时间常数，ω_rlim为双馈风电机组转子最大允许转速。