[发明专利]一种可进行强励作用的风电机组无功控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及风电控制领域，特别是涉及一种可进行强励作用的风电机组无功控制方法。

背景技术

目前风力发电机组用变流器容量一般都是小于等于机组的容量，或者是略高于风电机组所需容量。而双馈风电机组用变流器容量一般都是小于机组总容量的，双馈风电机组在运行时，如果要实现无功补偿功能，主要是依靠变流器控制发电机组进行无功补偿和网侧变流器无功补偿的；当风电机组处于非运行状态时，补偿容量将由网侧变流器自身容量决定。

随着大规模风电机组接入电力系统，对电网安全运行带来了新的挑战，而风电机组运行的随机性导致整个电网电压产生波动，为解决该问题，风电场必须要有无功补偿装置。新型的风电机组本身是可以作为无功补偿设备运行的，可以进行无功支撑作用。以往的风电场多采用场级无功补偿设备，例如电容补偿器、SVG、SVC等，无功补偿投资的大小取决于风电场无功补偿设备的容量。如果风电机组具备良好的无功补偿功能，那么可以减小场级无功补偿设备的容量，从而减少风电场投资。目前风电机组的无功补偿能力在稳态时可以稳定输出一定量的无功功能。当风电机组处于电网故障电压运行时，风电机组对电网进行快速无功补偿，此时电网需要风电机组尽可能地发出无功来支撑电网电压。而目前的风电机组容量与控制算法所限，只能进行部分支撑，一般情况无功补偿电流为100％额定电流，无法进行更强大的无功支撑。

中国实用新型专利CN202772580U(双馈风电机组无功支撑的机端电压调节系统)，该专利通过控制方法，进行电压判断，采用风电机组无功调节，从而对电压进行控制。达到了在一定范围内对风电机组机端电压进行控制的技术效果，但其只是涉及到常规型风电机组机端电压控制，未在超过常规风电机组无功补偿能力时进行分级控制。

中国发明专利CN102496938A(风电机组运行过程中无功调节容量的确定方法及装置)，该专利根据变流器、定转子电流的约束，评估双馈风机组的固有的无功功率调节容量的范围；确定静态稳定裕度，在所述静态稳定裕度的约束条件下矫正所述无功功率调节容量的范围；为双馈风电机组无功功率调节容量的确定提供了更加全面准确的评估方法；但其只是对风电机组无功调节容量进行确定，属于一种计算无功能力的方法，并非一种控制风电机组无功支撑的具体方法。

由此可见，上述现有的风电机组无功控制方法，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种可以使风电机组的电压适应性增强，能够在更大电压范围内运行，在系统电压故障期间对电网进行更强的支撑作用的风电机组无功控制方法，成为当前业界急需改进的目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可进行强励作用的风电机组无功控制方法，以使风电机组的电压适应性增强，能够在更大电压范围内运行，在系统电压故障期间对电网进行更强的支撑作用。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种可进行强励作用的风电机组无功控制方法，对采用具有强励功能的变流器的风电机组进行控制，包括：

(1)风电机组主控系统强励使能开启；

(2)对风电机组系统实际电压值U进行判断，当实际电压值U小于低电压强励运行阈值U_low或是大于高电压强励运行阈值U_high后，开启强励功能，风电机组进入强励模式；U_low与U_high可根据机组自身强励能力设定；

如果实际电压值U小于U_low，则进行超前强励补偿；如果实际电压值U大于U_high，则进行滞后强励补偿；

当实际电压值U介于U_low与90％风电机组系统额定电压之间或是U_high与110％风电机组系统额定电压之间时，则按照正常的无功支撑进行补偿。