[发明专利]一种新能源场站在电网次超同步振荡情况下的控制方法

说明书

本发明公开了一种新能源场站在电网次超同步振荡情况下的控制方法，在电网发生次超同步振荡时，根据电网振荡特征，以预设的特征频率为门限切换不同设备的谐振抑制模式；场站内设备设置不同电网电流低频分量比较阀值，当电网电流低频分量超过场站内N台发电设备的比较阀值时，切换N台设备的运行模式进行平滑过渡；该方法利用不同发电设备的阻尼特性，全面有力地抑制了电网不同程度的次超同步振荡，防止电网振荡进一步扩散，仅部分发电设备在电网振荡时进行模式切换或控制策略切换，剩余设备维持发电运行，基本保证了新能源场站的功率出力水平，保障了电网的稳定性，降低了电网振荡可能引起的发电设备批量脱网风险，保证了新能源场站的发电效率。

技术领域

本发明涉及新能源并网技术领域，尤其涉及一种新能源场站在电网次超同步振荡情况下的控制方法。

背景技术

随着国家碳达峰及碳中和双碳目标政策的出台，新能源发电受到广泛关注，新能源场站在电网中的比例不断上升，发电端处理电网次超同步振荡问题面临巨大挑战。

目前，应对电网次超同步振荡问题，新能源场站主要依靠双馈机组变流器改进控制策略提供阻尼进行抑制，中国发明专利申请CN201510315488.1公开了一种抑制双馈风电场串补输电系统次同步谐振的阻塞滤波方法，该方法对电网振荡有一定抑制效果，但电网振荡幅度过大时，双馈机组容易失控，因此，仅通过双馈机组改进的控制策略不能有效处理电网次超同步振荡，保障电网系统稳定性，亟需提供更加全面有力的措施应对电网不同程度的次超同步振荡问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种新能源场站在电网次超同步振荡情况下的控制方法，该方法利用不同发电设备的阻尼特性，全面有力地抑制了电网不同程度的次超同步振荡，防止电网振荡进一步扩散，同时，仅部分发电设备在电网振荡时进行模式切换或控制策略切换，剩余设备维持发电运行，基本保证了新能源场站的功率出力水平，保障了电网的稳定性，降低了电网振荡可能引起的发电设备批量脱网风险，并在一定程度上的减少电量损失，保证了新能源场站的发电效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种新能源场站在电网次超同步振荡情况下的控制方法，在电网发生次超同步振荡时，根据电网振荡特征，以预设的特征频率为门限切换不同设备的谐振抑制模式；

场站内设备设置不同电网电流低频分量比较阀值，当电网电流低频分量超过场站内N台发电设备的比较阀值时，切换N台设备的运行模式进行平滑过渡，

或者场站内设备设置不同电网电压频率、设备母线电压比较阀值，当电网电压频率、设备母线电压超过场站内N台设备的比较阀值时，切换N台设备的运行模式进行平滑过渡；

所述电网振荡特征包括电网电压、电网电流、设备母线电压。

优选地，所述新能源场站为双馈新能源场站，或者全功率新能源场站，或者光伏新能源场站，或者双馈、全功率、光伏混合新能源场站。

优选地，当所述新能源场站为双馈新能源场站时，所述双馈新能源场站根据电网次超同步振荡时的电网电压或者电流低频分量特征进行设备的双馈/异步运行模式切换，对场站内设备设置不同电网电流低频分量比较阀值，当电网电流低频分量超过场站内N台设备的比较阀值时，切换为异步模式运行，剩余设备维持双馈模式运行；

场站内切换为异步模式运行的N台设备提供正阻尼，抑制电网次超同步振荡，同时保持功率出力，场站内剩余维持双馈模式运行的设备继续提供功率出力，维持电网稳定，仅N台设备切换运行模式，切换瞬间场站总的功率出力基本不变，完成平滑切换。

优选地，所述双馈新能源场站的并网设备包括并网接触器、定子短接接触器，所述切换为异步模式运行，通过断开设备的并网接触器，闭合设备的定子短接接触器完成。

优选地，当所述电网振荡特征为电网电压及设备母线电压时，