[发明专利]宽频转子附加阻尼的双馈风电机组次同步振荡抑制方法

说明书

本发明公开了一种宽频转子附加阻尼的双馈风电机组次同步振荡抑制方法，实施于双馈型风机转子侧变流器控制中，用于抑制双馈型风电机组的次同步振荡；本申请检测双馈型风机转子三相电流，通过检测转子电流，经Park变换至DQ轴系后，采用滤波器滤波实时提取转子电流次同步频带分量，然后经相位补偿、比例放大控制环节处理后，叠加于原有的变流器DQ轴转子电压控制指令上，对次同步振荡的抑制通过改变风机转子侧变流器控制策略，于转子侧增加宽频带的附加阻尼控制以增强风电机组次同步频带的阻尼特性，增强机组整体电气阻尼，从而抑制系统次同步振荡，本申请无须附加装置，利于工程实现。

技术领域

本发明涉及电力系统及其自动化技术领域，尤其涉及一种宽频转子附加阻尼控制抑制双馈型风机次同步振荡的方法。

背景技术

我国风能资源与负荷呈逆向分布，随着电力电子装置和可再生能源入网比例增加，电力电子变流技术特有的多尺度控制机制和低惯性宽频带响应特性显著改变着电力系统动态特征。新能源并网的电网中低频振荡以及次同步振荡问题日益突出，近年来，多个地区出现风电机组参与的区域电网次同步振荡现象，导致大面积风电机组脱网，甚至诱发邻近火电机组次同步保护装置动作，引起火电机组切机。

目前关于次同步振荡的研究主要集中于串补和直流与传统火电机组间产生的振荡现象。风电参与次同步振荡的研究尚在起步阶段，目前现有研究主要集中在基于FACTS装置抑制次同步振荡，这会措施通常将FACTS装置安装于风电场附近，不仅增加额外成本，且工程参数调试困难。也有研究从风机侧控制出发，参考火电机组的经验，提出增加以转速偏差信号为反馈的阻尼控制，然而目前风机的转速偏差检测精度较低，难以满足控制精度，影响控制效果，此外这种控制方法是基于次同步振荡频率已知，不适应风电场次同步振荡频率变化的情况。

例如：CN201310308327-一种双馈风力发电机组次同步振荡的抑制方法，该申请技术采用发电机的转速偏差Δωr作为控制输入信号，然而，实际的风电系统中，转子转速偏移量Δωr并不能直接获取，并且存在较大的检测误差，导致对抑制双馈风电机组的次同步振荡造成不便。

CN201410466757-一种抑制双馈风电机组次同步振荡的方法及系统，该申请技术针对特定次同步频率，需要事先根据次同步振荡的频带来整定参数，而目前风电参与的次同步振荡呈现出了振荡频率飘移变化的特点，复杂电网下难以预知振荡频率。

发明内容

鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种宽频转子附加阻尼的双馈风电机组次同步振荡抑制方法，增强双馈型风电机组次同步频带阻尼，减小双馈型风电场次同步频带振荡风险，以期部分解决现有技术无法抑制次同步振荡的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种宽频转子附加阻尼的双馈风电机组次同步振荡抑制方法，可在不增加硬件设备的前提下实施于双馈型风机转子侧变流器控制中，用于抑制双馈型风电机组参与的次同步振荡。

本发明技术方案为：

一种宽频转子附加阻尼的双馈风电机组次同步振荡抑制方法，实施于双馈型风机转子侧变流器控制中，用于抑制双馈型风电机组参与的次同步振荡；

具体包括以下步骤：

1)检测双馈型风机转子三相电流i_{r_a}、i_{r_b}和i_{r_c}；

2)将转子三相电流i_{r_a}、i_{r_b}和i_{r_c}经Park变换至DQ轴系分量i_rd和i_rq。