[发明专利]基于PIR控制的SVG抑制风电场次同步振荡的实用方法

说明书

本发明公开了一种基于PIR控制的SVG抑制风电场次同步振荡的实用方法，应用于SVG装置中，SVG装置通过变压器并联连接在风电场与电网之间的送出母线上，为了抑制风电机组参与的次同步振荡，在传统的PI调节器上并联一个谐振调节器，并根据实时检测的DQ轴电流主要振荡频率动态修改谐振调节器内的谐振频率参数。该方法有效的抑制宽频带的风电场次同步振荡现象，控制结构简单，易于工程实现。

技术领域

本发明涉及电力系统及其自动化技术领域，具体涉及一种基于PIR控制的SVG抑制风电场次同步振荡的实用方法。

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。风电场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。也有基于SVC装置来抑制次同步振荡，但是SVC装置作为动态无功支撑的无源器件，由于不同频率的基波电纳调制产生的相移不同，其控制设计和参数通常针对特定的振荡频带，当振荡频率改变时，原有的控制参数可能不适用，不能实现对目前所面临的特征不断变化次/超同步振荡的鲁棒性抑制。

例如现有技术中专利CN106443263A公开的一种基于SVG抑制风机并网引起的次同步振荡方法，该方法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。

例如现有技术中专利CN106300395A公开的基于SVG动态抑制电网次同步振荡的给定前馈控制方法，该方法虽然使用了带通滤波器，可以针对一定频率范围内的振荡进行抑制，但是随着振荡频率由带宽中心频率往带宽边缘频率变化时，抑制效果逐渐减弱。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提出一种基于PIR控制的SVG抑制风电场次同步振荡的实用方法，该方法在不改变电网结构的前提下，应用于SVG装置中，通过动态检测系统DQ轴电流振荡频率并且实时修改PIR谐振调节器中谐振中心频率参数，来抑制风电场次同步振荡。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于PIR控制的SVG抑制风电场次同步振荡的实用方法，SVG装置通过变压器并联连接在风电场与电网之间的送出母线上其特征是，包括以下步骤：

1)检测SVG所连接电网的三相电流i_a、i_b和i_c；

2)将电网侧电流i_a、i_b和i_c经Park变换至DQ轴系分量i_d和i_q；

3)将SVG自身直流侧控制电压参考值U_DCref与自身直流侧实际电压测量值U_DC相减，然后经过PI调节器，得到SVG有功电流参考值i_dref.；将SVG通过变压器接入电网点的参考电压有效值U_PCCref与实际接入电网点的电压有效值U_PCC相减，然后经过PI调节器，得到SVG无功电流参考值i_qref；