[发明专利]一种具备高电压穿越功能的风电机组孤岛切出方法及装置

说明书

本发明公开了一种具备高电压穿越功能的风电机组孤岛切出方法及装置，属于风力发电技术领域。首先根据检测到的电压幅值判断是否大于第一高电压穿越阈值，当大于时通过调整无功电流输出降低目标电网的电压幅值，同时对目标电网进行扰动，然后根据扰动后的结果采取相应的操作，在降低目标电网的电压幅值的同时改善电网的高电压情况；另一方面对电网无功功率平衡造成冲击，由于该冲击会使孤岛电网频率发生变化，直接超出风电机组正常运行范围，从而能够准确检测出孤岛工况，进行及时切出，以保护用户负载安全；在高电压穿越工况下执行预定高电压穿越策略，保证电网的正常供电，避免因误判而导致的风机大面积脱网或者用户负荷过电压损坏的情况。

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种具备高电压穿越功能的风电机组孤岛切出方法及装置。

背景技术

高电压穿越工况是指电网处于高电压状态的工况。目前风机的高电压穿越标准一般为：电网电压低于1.1p.u.时可长期运行，介于1.1～1.15p.u.时可持续运行10s，介于1.15～1.2p.u.时可持续运行2s，介于1.2～1.25p.u.时可持续运行1s，介于1.25～1.3p.u.时可持续运行200ms。

孤岛工况是指电网因电气故障或者自然因素等中断供电时，风机仍然向周围负载供电的工况。进入孤岛状态后的风机提供的有功功率和无功功率与负载需求不匹配，会使电网电压和电网频率失控，对负载设备造成损坏，此时需要对风机进行切出操作。该工况下有功功率和无功功率与负载需求匹配的情况持续时间越长，对用户负载的设备造成的损坏越大。

现有技术中，高电压穿越工况和孤岛工况需要根据电网频率和电网电压的变化，以及预设的故障阈值进行区分判定。但是，由于孤岛工况下的电网频率和电网电压变化不具有规律性，仅靠电网本身出现高电压扰动难以区分高电压穿越工况和孤岛工况，容易造成对孤岛工况的误判。考虑到孤岛工况要求风机尽快切机，以保护用户负载安全，而高电压穿越工况要求风机吸收部分有功继续运行，因此对孤岛工况的误判容易导致风机大面积脱网或者用户负荷过电压损坏的情况。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种具备高电压穿越功能的风电机组孤岛切出方法及装置，能够提高孤岛检测精度，避免因误判而导致的风机大面积脱网或者用户负荷过电压损坏的情况。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种具备高电压穿越功能的风电机组孤岛切出方法，包括以下步骤：

步骤1)检测测点风力发电机组的变流器电网侧的电压幅值；

步骤2)判断测点风力发电机组的变流器电网侧的电压幅值是否大于第一高电压穿越阈值；若是，则调整测点风力发电机组变流器的无功电流输出，接步骤3)；若否，则转步骤1)；

步骤3)调整测点风力发电机组变流器的无功电流输出后：

若测点风力发电机组所属集电线路上的所有风力发电机组的变流器电网侧的频率均超出预设的安全频率，则对测点风力发电机组所属集电线路上的所有风力发电机组进行切出操作；

若测点风力发电机组所属集电线路上的所有风力发电机组的变流器电网侧的频率未全部超出预设的安全频率，则控制测点风力发电机组所属集电线路上的所有风力发电机组执行预定高电压穿越策略；

若测点风力发电机组所属集电线路上的所有风力发电机组的变流器电网侧的电压幅值全部低于第一高电压穿越阈值，则停止调整测点风力发电机组变流器的无功电流输出。

优选地，测点风力发电机组为一条集电线路上的任意一台风力发电机组。

优选地，步骤2)中，调整测点风力发电机组变流器的无功电流输出包括：