[发明专利]一种联合撬棒电路与储能装置提高系统暂态稳定性的方法

说明书

本发明涉及一种联合撬棒电路与储能装置提高系统暂态稳定性的方法，用于含风机的多机系统，采用转子侧撬棒保护电路并将超导储能装置装设在风电场出口处。步骤如下：系统正常运行时，超导储能装置工作在平抑风机出力波动工作模式；当系统发生短路故障，风机并网点电压降低，转子电流达到设定值，转子侧撬棒保护电路投入工作，超导储能装置检测到撬棒信号变化后，由平抑风机出力工作模式转变为故障情况下工作模式；超导储能装置开始检测两机系统两同步机之间的功角差信号，若当前时刻功角差信号与前一时刻功角差信号间差的绝对值大于设定值ε时，超导储能装置继续工作于故障情况下工作模式。

技术领域

本发明所属领域为含风电场电力系统的暂态稳定性，涉及双馈风机的撬棒保护电路以及超导储能装置，特别给出一种联合转子侧撬棒保护电路与超导储能装置提高系统暂态稳定的方法。

背景技术

风力发电凭借其清洁无污染的特性成为应用最为广泛的新型清洁能源之一，在电网中的占比不断提高。随着系统中风电穿透功率的提高，向风电机组提出了低电压穿越的要求，要求风机在并网点电压跌落时能够保持不脱网运行，并尽可能向系统提供一定的无功支撑。目前国内外开发了众多的低电压穿越技术，其中以转子侧变流器并联撬棒电路应用最为广泛。而且并网风电场在故障期间的低电压穿越过程中对同步机的电磁功率和系统稳定性也会带来影响，因此研究风电场撬棒穿越措施对电力系统暂态稳定性的影响具有重要意义。

现有技术存在以下缺点和不足：

现有的低电压穿越技术主要针对风电场本身存在的问题，对于风电场采用低电压穿越方案后给系统稳定性带来的影响尚缺乏相关研究。风机低电压穿越过程中运行状态会发生变化，在高风电穿透功率的电网中，风机状态的改变会对电力系统暂态稳定性造成一定的影响。目前针对风电场并网稳定性的相关研究一般通过时域仿真法，针对某一具体电网展开讨论，分析的结果不具有普适性^[1-5]。部分文献通过理论推导的方法，借助拓展等面积准则分析风机对系统暂态稳定的影响^[6-9]，但其分析过程中将风机的机械功率和电磁功率按照与同步机相似的方式进行处理，这种处理方式对风机并不适用^[10]。而且最关键的是大多研究缺乏给出能提高系统暂态稳定性的合理方案。

参考文献

[1]Meegahapola L,Flynn D,Littler T.Transient stability analysis of apower system with high wind penetration[C].Universities Power EngineeringConference,2008.Sydney：Upec 2008.International.2008:1-5.

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[3]张明理，徐建源，李佳珏.含高渗透率风电的送端系统电网暂态稳定研究[J].电网技术，2013，37(3)：740-745.

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