[发明专利]一种含有新能源并网的电压跌落控制方法

权利要求书

1.一种含有新能源并网的电压跌落控制方法，其特征在于，包括：

S1：系统变量初始化，采集电网电压和电网电流数据；

S2：根据电网电压、电网电流变化判断电压是否发生跌落，若是，则执行S3；否则，控制系统工作在多能互补模式：i储能变换器根据峰谷电价储能；ii风电机组最大功率点跟踪控制；iii抽油机井负荷电网根据峰谷电价由储能系统和电网分时供电；

S3：确定电压跌落后，控制系统工作在如下电压跌落模式：i抽油机井电机变频器切换到电压跌落模式-储能供电；ii风电机组切换到电压跌落控制模式-无功支撑，补偿无功为Q1；iii储能系统切换到电压控制模式-无功支撑和有功支撑；由储能变换器根据风电变流器补偿后的电压情况，运行在无功补偿模式补偿无功为Q2；

S4：当电网电压恢复后，实现控制器参数切换：i风电变流器的改进型PIR控制器参数复位；ii储能变换器的电压/电流控制器PIR参数复位；

S5：当完成控制器参数切换后，控制系统工作在多能互补模式：i储能变换器根据峰谷电价储能；ii风电机组最大功率点跟踪控制；iii抽油机井负荷电网根据峰谷电价由储能系统和电网分时供电；

其中，在电压跌落期间，由储能变换器持续提供稳定电能以保证抽油机电机负荷的正常运转；在电压恢复期间，由于增加了储能电池组，除了补偿无功之外，储能变换器可灵活调节有功电流；

其中，所述改进型PIR控制器为如下表达式确定的PIR控制器：

式中，k_p是比例系数，k_i是积分系数，T_i是积分时间常数，k_r是谐振增益，k_pr是谐振增益调整系数，ω_c是谐振控制器截止频率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在风电变流器并网侧控制中，采用电网电压定向矢量控制，通过无功Q1的支撑，实现电网电压跌落期间的无功支撑。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在电网电压跌落的储能变换器控制中，采用双闭环电网电压定向矢量控制，通过无功Q2的支撑，实现电网电压跌落期间的无功支撑。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，风电变流器采用比例积分谐振控制器PIR，并根据电流矢量极值判断风电机组切换到电压跌落控制模式-无功支撑Q1。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，电网电压跌落后，储能系统切换到电压控制模式-无功支撑和有功支撑，由储能变换器根据风电变流器补偿后的电压情况，运行在无功补偿模式补偿无功为Q2。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据电压和电流的实时情况判断电压状态，电网故障后的三相电压为：

式中，U'_A、U'_B和U'_C分别是故障之后的三相电网相电压；U'_m是故障之后的电网电压幅值；

根据电压有效值确定电压跌落幅度，计算不平衡度：

式中，U'_AB、U'_BC和U'_CA分别是故障之后的三相电网线电压；

由于电网电压跌落后直接造成变流器设备过电流的情况，因此附加电流条件，作为确认电压状态判断的第二条件，由于瞬时电流过电流发生速度较快，根据变流器硬件过电流I_max设置：max[i'_A,i'_B,i'_C]≥I_max，式中，i'_A、i'_B、i'_C分别是电流瞬时值。

7.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，无功功率Q1和Q2通过PIR调机器给出，如下：

式中，i_gd1和i_gq1是风电变流器对应的同步旋转dq坐标系下的有功电流和无功电流；i_gd2和i_gq2是储能变换器对应的同步旋转dq坐标系下的有功电流和无功电流；i_glimit1和i_glimit2是分别是风电变流器和储能变换器极限电流。