[发明专利]含虚拟惯量控制风火打捆系统静态稳定性控制方法

权利要求书

1.一种含虚拟惯量控制风火打捆系统静态稳定性控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，利用DIgSILENT/PowerFactory电力仿真软件搭建风火打捆外送系统，研究风火打捆系统的稳定性机理；

步骤S2，依据含虚拟惯量控制的DFIG基本拓扑，建立虚拟惯量控制模型，进行双馈风电机组虚拟惯量控制策略研究；

步骤S3，利用DIgSILENT仿真软件搭建电网仿真模型,分析其电压稳定性；

步骤S4，利用DlgSILENT分别绘制风电场群加人虚拟惯量控制前后的功率-电压曲线，并计算风电场群加人虚拟惯量控制前后的灵敏度。

2.根据权利要求1所述的含虚拟惯量控制风火打捆系统静态稳定性控制方法，其特征在于，在所述风火打捆外送系统中，同步机G1和双馈机G2分别通过母线1和2并入到PCC母线3,然后接入到受端电网。

3.根据权利要求2所述的含虚拟惯量控制风火打捆系统静态稳定性控制方法，其特征在于，大规模风电并网时，受端点电压随着风电场有功增加而逐步降低，在风机有功出力较高时，系统电压逐步下滑，将发生部分电网无功电压灵敏度上升,有功裕度降低的现象，紧要时将会导致电压达到静态稳定阈值，导致静态电压失稳。

4.根据权利要求3所述的含虚拟惯量控制风火打捆系统静态稳定性控制方法，其特征在于，虚拟惯量控制包括主电路与控制器；

主电路为并网逆变器拓扑，包含直流电压源、交直流变流器及滤波电路，主电路从机理上模拟同步机的电磁关系与机械运动；

控制器是惯量控制的焦点，包括控制基本原理与方法,控制器从机械特性上仿照同步机的功率调压特点。

5.根据权利要求4所述的含虚拟惯量控制风火打捆系统静态稳定性控制方法，其特征在于，虚拟惯量控制仿效了同步机惯性响应，系统受扰时虚拟惯量控制在5秒内开释出储蓄在风机和发电机转子的动能；

当双馈风电机组依照上述方式改动本身输送电磁功率时，仿效出同步机一样的惯量响应特征，对系统功率的供应支持，双馈风电机组的转速范畴为0.8p.u～1.2p.u.，通过转变转速最大供给56％的转子动能。

6.根据权利要求5所述的含虚拟惯量控制风火打捆系统静态稳定性控制方法，其特征在于，所述虚拟惯量控制模型中，双馈风电机组附加虚拟惯量控制器输人得信号为频率变化率d△f/dt，其虚拟惯量控制产生的附加有功控制信号为

式中，K为虚拟惯量控制增益。

7.根据权利要求6所述的含虚拟惯量控制风火打捆系统静态稳定性控制方法，其特征在于，风机根据频率变化率，快速调节电磁功率，承担系统部分不平衡功率，能够对系统提高惯量支持,随着控制增益尺的增加，系统拥有的惯量支持越大

系统频率受扰后,风机输出功率变化量△P不同时,所等效出大小不同的虚拟转动惯量即系统惯量比例系数λ也变；因此，将双馈风电机组看作为惯量可调整的同步机，而且虚拟出的惯量与λ涉及到自有惯量J_w。

8.根据权利要求7所述的含虚拟惯量控制风火打捆系统静态稳定性控制方法，其特征在于，所述电网仿真模型利用DIgSILENT仿真软件搭建包含3个风电场群、1个火电场群、±800kV髙压直流输电系统、750kV交流输电系统及其局部地区的仿真模型,分析该的电压稳定性；首先通过潮流计算得，地区风电总有功出力，A区、B区、C区各自的有功出力，位于换流站母线的火电场有功出力和无功出力,直流输电线输送功率和电流；

其次利用DlgSILENT软件绘制三个风电场群母线电压极限，有功和无功裕度曲线,分别得出3个风电场群的750kV母线的有功/无功功率与电压值，绘制成P-V曲线和Q-V曲线。