[发明专利]永磁直驱风力发电机组低高电压连续穿越控制方法及系统

说明书

本发明实施例公开了一种永磁直驱风力发电机组低高电压连续穿越控制方法及系统。该方法包括：监测风电场并网点电压；确定所述风力发电机组从低电压穿越向高电压穿越转换的暂态时间段；在所述暂态时间段内，控制所述风力发电机组向所述并网点提供逐渐增大的有功电流；并且，在所述暂态时间段内，根据低电压穿越前风力发电机组的工作状态，控制所述风力发电机组向所述并网点提供的无功电流。本申请能够在进入高电压穿越状态前，控制风力发电机组及时退出低电压穿越状态，以避免低穿期间的容性无功没有及时收回导致与出现电网高电压重合。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种永磁直驱风力发电机组低高电压连续穿越控制方法及系统。

背景技术

永磁直驱风力发电机组采用了无增速齿轮箱、叶轮直接驱动多极低速永磁同步发电机的变速恒频风力发电技术，机组通过全功率变流器并网，实现了发电机和电网的完全解耦。机组的并网特性主要取决于变流器电网侧的技术性能。

当电力系统事故或者扰动引起风电场并网点电压跌落或升高时，为了保证风力发电机组不脱网连续运行，风力发电机组需要执行低电压穿越或高电压穿越。永磁直驱风力发电机组的低电压穿越和高电压穿越能力主要体现在两个方面：电压穿越期间，通过并联于直流母线的制动单元，保持直流母线电压的稳定，保持有功功率稳定输出；电压穿越期间，网侧变流器通过快速输出无功电流来支撑电网电压恢复。

现有技术中对风电机组在低电压穿越或者高电压穿越过程中，仅仅根据电网的电压降低或升高程度及故障穿越前的无功提供暂态的无功支撑。现有技术并未公开在连续低高电压故障穿越过程中，在低电压穿越向高电压穿越的过渡状态中风电机组提供有功和无功支撑的控制方式。

发明内容

本发明实施例提供一种永磁直驱风力发电机组低高电压连续穿越控制方法及系统，能够实现低穿与高穿转换期间的合理控制，在低电压穿越向高电压穿越的过渡状态中，控制风力发电机组及时退出低电压穿越状态，以避免低穿期间的容性无功没有及时收回导致与出现电网高电压的时刻重合，恶化电网电压。

一方面，本发明实施例提供了一种永磁直驱风力发电机组低高电压连续穿越控制方法，包括：

监测风电场并网点电压；

确定所述风力发电机组从低电压穿越向高电压穿越转换的暂态时间段；

在所述暂态时间段内，控制所述风力发电机组向所述并网点提供逐渐增大的有功电流；并且，

在所述暂态时间段内，根据低电压穿越前风力发电机组的工作状态，控制所述风力发电机组向所述并网点提供的无功电流。

在本发明的一个实施例中，在所述暂态时间段内，控制所述风力发电机组向所述并网点提供逐渐增大的有功电流，包括：

根据在低电压穿越状态下风力发电机组向所述并网点提供的有功电流数值，叠加按照预设恢复速率增大的有功电流。

在本发明的一个实施例中，在所述暂态时间段内，根据低电压穿越前风力发电机组的工作状态，控制所述风力发电机组向所述并网点提供的无功电流，包括：

在低电压穿越前，风力发电机组向所述并网点提供零无功功率的情况下，控制所述风力发电机组向所述并网点提供零无功电流；

在低电压穿越前，风力发电机组向所述并网点提供容性无功功率的情况下，控制所述风力发电机组向所述并网点提供逐渐增大的容性无功电流；

在低电压穿越前，风力发电机组向所述并网点提供感性无功功率的情况下，控制所述风力发电机组向所述并网点提供阶跃变化至所述风力发电机组低穿前的感性无功电流。

在本发明的一个实施例中，所述控制所述风力发电机组向所述并网点提供逐渐增大的容性无功电流，包括：