[发明专利]双馈风机电压反馈控制优化方法、装置、设备和存储介质

说明书

本发明公开了一种双馈风机电压反馈控制优化方法、装置、设备和存储介质，包括：建立电网仿真数据模型，分别计算各方式的电压稳定裕度指标，并选择电压稳定裕度最小的运行方式，在新能源集中接入区域，扫描发电力波动和故障对新能源的影响，针对电压反馈控制给风机带来的“回调滞后”特性，调整电压反馈控制积分环节的比例系数和无功补偿配置，计算电压控制效果并优化该比例系数，计算并判断电压反馈控制优化方案在其他运行方式中的适应性是否达到预设的效果，若否，则重新调整反馈控制积分环节的比例系数和无功补偿配置，若是，则得到双馈风机电压反馈控制优化方案。本发明能够改善新能源的并网性能，提高电网的新能源消纳能力。

技术领域

本发明涉及电力系统调度控制技术领域，特别是涉及一种双馈风机电压反馈控制优化方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

目前，传统化石能源逐渐枯竭，环境保护越来越重要，推动了以风电、光伏为代表的新能源的快速发展。新能源并网之后，也带来一系列新问题。比如新能源发电设备的脱网问题，一直是业界共同关注的重要难题。以双馈风机为例，定子端直接与电网相连，在电网电压降低时，定子电压随之立即降低，但是功率不能同时立即降低，从而使定子侧出现过电流，通过电磁感应使转子侧出现大电流，可能危及转子的安全；在机端电压升高时，将导致转子绕组感应出高电压，当转子电压超过转子侧变流器的控制范围时，将造成风电机组运行不再受控，甚至引起变流器内部器件击穿。

在风机占比较大的电网中，大量风机脱网会引发雪崩效应，扩大事故影响范围。因此，风电机组均会设置低电压保护和高电压保护，同时为了避免扩大事故影响范围，需要具备低电压穿越和高电压穿越功能。随着风电功率占比的增长，风机并网安全越来越重要。电压异常的主要原因是设备故障、功率快速大幅度波动、电网或发电站调压能力不足。避免设备故障或功率快速大幅度波动是预防新能源脱网的重要措施，提升调压能力也是电网和发电站努力的方向。

电网的调压手段主要有调节发电机或调相机出力、调节各种无功补偿设备如低容低抗高抗等、调整变压器变比、调整电网运行方式等。这些对传统电网有效的手段对间歇性、波动性大的新能源却难以有良好效果。随着新能源的发展，电网越来越迫切需要一种更有效的电压调节控制方法，以改善新能源的并网性能，提高电网的新能源消纳能力。

发明内容

本发明的目的是：提供一种双馈风机电压反馈控制优化方法及系统，通过迭代优化电压反馈控制环节的KVI积分环节比例系数，同时适当调整无功补偿，在降低过电压的同时提升部分低电压，以改善电压控制性能。通过对双馈风机模型所在电网进行仿真分析，给出了电压反馈控制优化方案。

为了实现上述目的，本发明提供了一种双馈风机电压反馈控制优化方法，包括：

获取电网的典型运行方式，并根据所述典型运行方式，建立电网仿真数据模型，其中，所述典型运行方式包括：大负荷方式、腰负荷方式和小负荷方式；

计算所述典型运行方式中每种运行方式的电压稳定裕度指标，选取电压裕度指标最小的运行方式；并根据电压裕度指标最小的运行方式和所述电网仿真数据模型，分析得出电网波动和故障对新能源并网点的电压变化；其中，所述电网波动和故障包括：电出力快速大幅度波动、负荷快速大幅度波动和电网元件N－2短路故障。

根据所述电压变化，分别计算电压反馈控制方案和普通的无功补偿方案所需要的措施和效果；

根据电压反馈控制给风机带来的回调滞后特性，调整电压反馈控制积分环节的比例系数和无功补偿配置，计算电压控制效果并优化所述比例系数，得到电压反馈控制优化方案；

计算所述电压反馈控制优化方案在典型运行方式中每种运行方式的适应性，并判断所述适应性是否达到预设的效果，若否，则重新调整反馈控制积分环节的比例系数和无功补偿配置，若是，则将所述电压反馈控制优化方案作为电压优化控制方案。