[发明专利]预防大规模风电频繁穿越的风电场协调控制方法及系统

权利要求书

1.一种预防大规模风电频繁穿越的风电场协调优化控制方法，其特征在于，所述控制方法包括下述步骤：

I、基于风电并网点电压幅值与电压变化率的低电压穿越状态判断；

II、风电并网系统低电压穿越故障期间的协调运行控制；

III、风电并网系统低电压穿越故障清除后的协调运行控制；

IV、风电并网系统稳态运行控制；

所述步骤I的基于并网点电压幅值与电压变化率的低电压穿越状态判断中，测量风电并网点电压标幺值U_T，并计算风电并网点电压标幺值变化率dU_T/dt，根据风电并网点电压判断风电并网系统运行状态，包括下述步骤：

①判断风电并网点电压标幺值U_T和并网点电压标幺值变化率dU_T/dt的范围，当满足式(1)所示时，即风电并网点电压标幺值U_T介于U₁与U₂之间，且风电并网点电压标幺值变化率dU_T/dt大于等于电压标幺值变化率K时，风电并网系统进入低电压穿越过程的故障期间协调运行控制；

其中，电压标幺值U₁取0.2pu，电压标幺值U₂取0.9pu，电压标幺值变化率K取100pu/s；

②当故障清除后并网点电压恢复，判断并网点电压标幺值U_T大于U₂时，认为风电并网系统退出低电压穿越过程的故障期间协调运行控制，故障清除后的10s内认为风电并网系统处于低电压穿越过程的故障清除后协调运行控制；

③否则，风电并网系统处于稳态运行控制。

2.如权利要求1所述的风电场协调优化控制方法，其特征在于，所述步骤II的风电并网系统低电压穿越故障期间的协调运行控制包括：

根据步骤I中判断风电并网系统处于低电压穿越故障期间的协调运行控制时，风电机组和动态无功补偿装置SVG进行协调运行控制，其中风电机组进行常规的低电压穿越控制，提供动态无功电流支撑；动态无功补偿装置SVG采用电流直接控制的定电压控制方式。

3.如权利要求2所述的风电场协调优化控制方法，其特征在于，所述步骤III的风电并网系统低电压穿越故障清除后的协调运行控制包括：

根据步骤I中判断风电并网系统处于低电压穿越故障清除后的协调运行控制时，分别对风电机组有功与无功进行解耦控制；故障清除后，风电机组的有功功率变化率范围的限制条件满足下式(2)：

其中：m₁、m₂分别表示有功功率变化率下限和有功功率变化率上限；表示风电机组的有功功率变化率；

按照风电场接入电力系统技术规定要求，故障清除后风电场有功功率以至少10％额定功率/秒的功率变化率恢复至故障前的值，因此m₁＝0.1pu/s；

考虑风电接入电网条件及风电场无功补偿情况，故障清除后风电并网点电压/有功灵敏度满足：

式(3)中，B表示风电并网点无功补偿电容，S_SC表示并网点短路比，U₀表示主系统母线电压标幺值，U_T表示风电并网点电压标幺值。

4.如权利要求3所述的风电场协调优化控制方法，其特征在于，故障清除后，风电机组的有功恢复速度上限受式(4)约束，当故障清除后，有功功率恢复速度上限约束满足下式：

其中，dU_T为允许并网点电压变化最大值，为防止风电机组频繁进入低电压穿越取值0.1pu；dt反映动态无功补偿装置特性的影响，根据风电场配置动态无功补偿装置性能给定；

故障清除后，动态无功补偿装置SVG采用电流直接控制的定电压控制方式。