[发明专利]双馈风机暂态稳定控制方法、系统、计算机设备和介质

说明书

本发明提供了一种双馈风机暂态稳定控制方法、系统、计算机设备和存储介质，所述方法包括获取预设测量点的电压幅值和相位值、风机并网点的无功值和相位值、预设测量点与风机并网点间的阻抗值、以及风机转子侧变换器的电流指令值后，根据风机转子侧变换器的d轴电流指令值、预设测量点与风机并网点间的阻抗值，及预设测量点的电压幅值和相位值得到等效电势相位边界判断值，且根据风机转子侧变换器的d轴电流指令值和q轴电流指令值，及风机并网点的相位值得到实际等效电势相位值，并根据实际等效电势相位值和等效电势相位边界判断值判断是否存在失稳风险，存在失稳时进行暂态稳定控制。本发明有效解决了风电机组自身功角暂态稳定控制问题，进而保证电力系统的安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种双馈风机暂态稳定控制方法、系统、计算机设备和存储介质。

背景技术

随着“碳达峰”“碳中和”目标提出，风力发电作为最具规模化开发条件的新能源利用方式得以快速发展，风电机组并逐步成为电力系统中的主力电源。虽然，风电机组与同步发电机的物理和控制结构迥异，但暂态扰动下风电组主导的电力系统也会存在暂态稳定问题，且其稳定问题相较于同步发电机主导的电力系统也更为复杂。为了保证暂态过程中风电机组维持不脱网运行并向电力系统提供一定支持，势必对风电机组暂态稳定控制提出新的需求。

现有的风电机组暂态稳定控制优化通常从以下三个方面展开：一是基于风机自身硬件承受能力，通过软件或硬件切换控制使得风机物理储能状态(如交流电流/直流电压/机械转速)不超过硬件承受能力，如撬棒、直流卸荷回路、紧急变桨、限流等控制策略；二是在确保自身不过载前提下，通过向系统提供额外的有功或无功调节能力实现对系统的频率或电压的支撑，如惯量控制或无功电流注入控制等；三是从提升同步机功角稳定性方面进行风电机组暂态稳定控制优化。上述三类风电机组暂态稳定控制技术主要关注风电机组自身应力、对系统无功电压和有功功率的支持，及对同步机暂态稳定的提升，并未考虑风电机组自身在电力系统中的功角稳定问题。但，有研究表明基于锁相同步控制的风电机组可能因其内电势相位越过稳定边界，而导致风电机组锁相环节无稳定工作点，进而失去稳定甚至脱网，且上述现有风电机组暂态稳定控制技术均不能有效解决风电机组自身在电力系统中的功角暂态稳定问题。

因此，亟需提供一种有效解决风电机组自身在电力系统中的功角暂态稳定问题，进而保证电力系统安全稳定运行的控制方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种从双馈风机主导的电力系统稳定机理出发，有效解决风电机组自身在电力系统中的功角暂态稳定问题，进而保证电力系统安全稳定运行。

为了实现上述目的，有必要针对上述技术问题，提供了一种双馈风机暂态稳定控制方法、系统、计算机设备和存储介质。

第一方面，本发明实施例提供了一种双馈风机暂态稳定控制方法，所述方法包括以下步骤：

获取预设测量点的电压幅值和相位值、风机并网点的无功值和相位值、预设测量点与风机并网点间的阻抗值、以及风机转子侧变换器的电流指令值；所述风机转子侧变换器的电流指令值包括风机转子侧变换器的d轴电流指令值和q轴电流指令值；

根据所述风机转子侧变换器的d轴电流指令值、所述预设测量点与风机并网点间的阻抗值、以及所述预设测量点的电压幅值和相位值，得到等效电势相位边界判断值；

根据所述风机转子侧变换器的d轴电流指令值和q轴电流指令值、以及所述风机并网点的相位值，得到实际等效电势相位值；

根据所述等效电势相位边界判断值和所述实际等效电势相位值，判断是否存在失稳风险；

当存在失稳风险时，进行暂态稳定控制。

进一步地，所述获取预设测量点的电压幅值和相位值、风机并网点的无功值和相位值、预设测量点与风机并网点间的阻抗值、以及风机转子侧变换器的电流指令值的步骤包括：