[实用新型]一种风电机组及其低频谐振自适应电压型补偿系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及风电机组控制技术领域，特别是涉及一种风电机组及 其低频谐振自适应电压型补偿系统。

背景技术

若风电机组所在的电力系统区域内产生5-10Hz的低频振荡时，会引发 风电机组的输出电流发生剧烈的振荡；且电力系统发生低频谐振的时间一 般会长达十几分钟，这样机组在该工况下会触发相关保护，从电网解列。 但如果从对电网支撑的角度考虑，保持不脱网，则会严重影响机组使用寿 命。目前关于在电网发生低频谐振情况下风电机组的控制策略研究较少。 如发明专利申请CN201410542918.9，公开了一种双馈风力发电系统的电网 低频振荡适应方法，该方法是在发生低频谐振时对双馈型风电机组重新建 模，将多余的能量通过chopper卸荷电路进行释放，但并没有对实际中的 低频谐振特征进行分析，并且该控制方法中采用的电压控制方法并未针对 低频谐振采取特殊的抑制措施。还有发明专利CN201110175859.2，公开了 一种利用风电机组附加阻尼控制器提高系统阻尼的方法，该方法抑制的低 频谐波的范围是0.05-1.5Hz，并通过分析低频谐振特征信号附加阻尼控制 器，从而增加低频震荡的阻尼特性，但该方法依据最优转速跟踪并非将低 频谐振抑制作为直接的控制目标。

由此可见，上述现有的关于在电网发生低频谐振情况下风电机组的控 制策略仍存在有不足，如何能创设一种结构简单、性能稳定的新的风电机 组及其低频谐振自适应电压型补偿系统和方法，成为当前业界急需改进的 目标。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、性能稳定的风电 机组低频谐振自适应电压型补偿系统，使其简单方便的实现风电机组低频 谐振抑制的闭环控制，从而克服现有技术的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种风电机组低频谐振自适应 电压型补偿系统，包括传感器部分、与传感器部分分别连接的触发控制装 置和低频谐振自适应电压型补偿装置，

所述传感器部分，用于采集风电机组输出至电网的电压电流信号，并 将采集到的电压电流信号传送至触发控制装置和低频谐振自适应电压型补 偿装置；

所述触发控制装置，用于判断所述电网是否存在低频谐振故障；

所述低频谐振自适应电压型补偿装置，用于在所述触发控制装置判断 出所述电网存在低频谐振故障时，实时计算风电机组转矩给定指令的补偿 量，并将所述补偿量发送至风电机组主控系统。

作为本实用新型的一种改进，所述传感器部分包括电压传感器和电流 传感器；

所述触发控制装置包括低频谐振工况判断模块、和与其连接的第一信 号输入端口和第一信号输出端口，所述第一信号输入端口与所述电压传感 器和电流传感器的输出端连接，所述第一信号输出端口与所述低频谐振自 适应电压型补偿装置连接；

所述低频谐振自适应电压型补偿装置包括依次连接的第二信号输入端 口、信号滤波装置、电压信号自适应滤波器、补偿量计算模块和第二信号 输出端口，以及开关模块；

所述第二信号输入端口与所述电压传感器和电流传感器的输出端连接， 用于接收所述电网的电压电流信号；

所述信号滤波装置，用于对接收的电压电流信号进行高频滤波；

所述电压信号自适应滤波器，依据电网低频谐振特征值设计自适应滤 波器，并提取所述电网的基波成分；

所述补偿量计算模块，用于计算风电机组转矩给定指令的补偿量；

所述第二信号输出端口，用于将所述风电机组转矩给定指令的补偿量 传送至风电机组主控系统的转矩控制器；

所述开关模块与所述第一信号输出端口连接，用于控制所述低频谐振 自适应电压型补偿装置的启闭。

本实用新型还提供一种包含上述风电机组低频谐振自适应电压型补偿 系统的风电机组，使其在低频谐振工况下运行稳定，从而克服现有的风电 机组的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型风电机组包含上述风电机组低频谐 振自适应电压型补偿系统，且所述电压传感器和电流传感器设置于风电机 组出口端，所述触发控制装置设置在风电机组主控PLC控制柜中。

进一步改进，所述风电机组为双馈型风电机组或全功率型风电机组。

采用上述的技术方案，本实用新型至少具有以下优点：