[发明专利]一种双馈风电机组次同步振荡主动阻尼控制方法及系统有效
申请号: | 202010681459.8 | 申请日: | 2020-07-15 |
公开(公告)号: | CN111864767B | 公开(公告)日: | 2022-04-15 |
发明(设计)人: | 马静;沈雅琦;吴羽翀;王瑞峰 | 申请(专利权)人: | 华北电力大学 |
主分类号: | H02J3/24 | 分类号: | H02J3/24;H02J3/38 |
代理公司: | 北京天达知识产权代理事务所(普通合伙) 11386 | 代理人: | 马东伟 |
地址: | 102206 北京*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 双馈风电 机组 同步 振荡 主动 阻尼 控制 方法 系统 | ||
1.一种双馈风电机组次同步振荡主动阻尼控制方法,其特征在于,包括:
采集定子电流和/或定子电压的振荡分量;
根据所述定子电流和/或所述定子电压的振荡分量在双馈风电机组变流器中的流通路径,确定双馈风电机组变流器中的各能量支路;所述双馈风电机组变流器中的各能量支路,包括:电机组励磁变流器中的各能量支路,以及网侧变流器中的各能量支路;
根据所述定子电流和/或所述定子电压振荡分量,确定各所述能量支路对应的函数,所述双馈风电机组变流器中各能量支路对应的所述函数的通式,如公式1所示:
其中,Δidqs为定子电流的d、q轴振荡分量,用于表征d轴振荡分量或q轴振荡分量;ω为振荡频率;ξ(ω)为势能系数;η(ω)为耗散能系数;
根据各所述能量支路对应的函数和变流器参数,确定所述双馈风电机组变流器中能量补偿支路及其对应的能量补偿函数;
根据所述能量补偿函数,通过控制能量补偿支路对所述双馈风电机组的次同步振荡进行控制;以及,
通过所述能量补偿函数,计算所述能量补偿支路引起的转子电流的变化量和定子电压的变化量;
检测所述转子电流的变化量和所述定子电压的变化量是否满足风电机组基频动态特性稳定的条件;
在所述转子电流的变化量和所述定子电压的变化量满足风电机组基频动态特性稳定的条件时,执行所述能量补偿支路;
在所述转子电流的变化量和所述定子电压的变化量不满足风电机组能量稳定的条件时,以次-超频稳定系数比为目标函数,以能量补偿支路满足次/超同步频段稳定性要求为约束条件,优化所述补偿函数中的参数。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述根据各所述能量支路及其对应的函数,确定能量补偿支路及其对应的能量补偿函数,包括:
构建所述势能系数和所述耗散能系数的比值为稳定系数指标,如公式2所示:
根据所述稳定系数指标和各所述能量支路对应的函数,确定各所述能量支路的能量变化量和能量变化趋势标识;
根据所述能量变化量和所述能量变化趋势标识,确定目标能量支路;
根据所述目标能量支路及其函数,确定相应的能量补偿支路及其能量补偿函数;
其中,所述能量变化量包括势能变化量和耗散能变化量,所述能量变化趋势标识包括:势能变化趋势标识和耗散能变化趋势标识;所述能量补偿支路,包括:反向势能补偿支路和反向耗散能补偿支路。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,
根据所述目标能量支路及其函数,确定相应的能量补偿支路,及其能量补偿函数,包括:
根据定子电压分量与目标能量支路势能的函数,确定所述目标能量支路的势能增加量;
根据所述目标能量支路的势能增加量,确定反向势能补偿支路及其对应的函数,所述反向势能补偿支路用于抵消所述势能增加量。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,
根据所述目标能量支路及其函数,确定相应的能量补偿支路,及其能量补偿函数,包括:
根据定子电压分量与所述目标能量支路耗散能的函数,确定所述目标能量支路的耗散能增加量;
根据所述目标能量支路的耗散能增加量,确定反向耗散能补偿支路及其对应的函数;其中,所述反向耗散能补偿支路用于抵消所述耗散能增加量。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标函数为:
其中,σ为次/超频稳定系数比指标;ω1,ω2分别选取为次、超同步频段上下限;Ssub/super(K)表征能量补偿支路对次/超同步频段稳定系数的影响程度;
所述约束条件为:
其中,ξ(ω,K)为势能系数,η(ω,K)为耗散能系数。
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