[发明专利]一种风电机组高低电压故障穿越监测方法及系统

权利要求书

1.一种风电机组高低电压故障穿越监测方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一，实时采集风电变流器并网三相电流i_abc和电网三相电压v_{g_abc}，对电网电压进行正负序分离并锁相，得到电网电压锁相角；

步骤二，采用电网锁相角对电网三相电压v_{g_abc}、并网三相电流i_abc进行abc/dq坐标变换，得到静止坐标系下电网电压和并网电流在两相旋转坐标系下的分量；

步骤三，根据两相旋转坐标系下的电网电压和并网电流计算得到电网电压水平v_{g_PU}、并网有功功率P_g、并网无功功率Q_g，此时的电网电压水平v_{g_PU}定义为电网电压标幺值v_{g_PU}；

步骤四，当电网电压发生故障，并且电网电压在国家标准规定的故障穿越范围内时，将电网故障穿越标志位置1，同时记录电网发生故障时的并网功率P_{g_rec}并计算对应电网电压水平v_{g_PU}时需要向电网注入的无功功率Q_{g_req}；记录并比对实际并网无功Q_g和标准要求注入电网的无功功率Q_{g_req}，记录并比对故障前并网有功功率P_{g_rec}和当前实际并网有功功率P_g；

当电网正常或者电网发生故障并且超出国家标准规定的故障穿越范围内时，记录当前并网有功功率P_g和无功功率Q_g。

步骤五，根据记录数据和比对结果判定变流器状态并输出记录和判定结果。

2.根据权利要求1所述的一种风电机组高低电压故障穿越监测方法，其特征在于：根据记录数据和比对结果判定变流器状态并输出记录和判定结果中，具体的输出信息包括：

电网电压状态

若电网电压一直处于正常范围，则电网电压状态正常；如果电网电压发生故障但是发生故障对应的电压水平和持续时间在标准要求穿越的电压范围内，则电网电压状态为标准要求穿越的故障电压；否则电网电压状态为不要求穿越的故障电压。

3.根据权利要求1所述的一种风电机组高低电压故障穿越监测方法，其特征在于：根据记录数据和比对结果判定变流器状态并输出记录和判定结果中，具体的输出信息包括：

机组并网状态

根据并网电流、电网电压状态和发生故障前后的并网有功功率和无功功率可以判断机组并网状态；当并网电流和并网功率均大于门限值时，判定机组未脱网；当电网电压处于标准不要求穿越的故障电压状态，并且并网电流小于门限值时，判定机组正常脱网；当电网电压处于标准要求穿越的故障电压状态，并且并网电流小于门限值时，判定机组故障脱网。

4.根据权利要求3所述的一种风电机组高低电压故障穿越监测方法，其特征在于：所述并网电流的门限值为1％～3％的额定电流，并网功率的门限值为1％的额定功率。

5.根据权利要求1所述的一种风电机组高低电压故障穿越监测方法，其特征在于：根据记录数据和比对结果判定变流器状态并输出记录和判定结果中，具体的输出信息包括：

故障穿越是否成功

当电网电压处于标准要求穿越的故障电压状态，机组在电网发生故障及恢复期间，一直处于并网状态，判定故障穿越成功；否则如果机组发生故障脱网，则判定机组故障穿越失败。

6.根据权利要求1所述的一种风电机组高低电压故障穿越监测方法，其特征在于：根据记录数据和比对结果判定变流器状态并输出记录和判定结果中，具体的输出信息包括：

电网无功注入是否满足标准要求当电网电压处于标准要求穿越的故障电压状态并且机组故障穿越成功时，比对并网无功功率和标准要求注入电网的无功功率，当并网无功功率和标准要求注入电网的无功功率偏差百分比在设定误差范围内，并且计算的电网发生故障时无功功率响应时间满足标准要求时，判定电网无功功率注入满足标准要求，否则判定为不满足标准要求，所述误差范围为10％～20％。