[发明专利]一种双馈风电场次同步振荡抑制方法及装置

说明书

本发明提供了一种双馈风电场次同步振荡抑制方法及装置，方法包括：获取双馈风电场输出端的电压信号、电流信号；对电压信号、电流信号进行分析，确定双馈风电场发生次同步振荡的电压幅值、电流幅值、次同步振荡频率；根据次同步振荡的电压幅值、电流幅值、次同步振荡频率和阻尼控制器参数表确定阻尼控制器的参数；阻尼控制器参数表为预先建立的振荡频率与阻尼控制器参数的对应关系的表格；将确定控制参数的阻尼控制器串联接入双馈风电场风电机组的无功控制环节，以进行双馈风电场次同步振荡抑制。本发明基于参数自调整的串联式附加阻尼控制器抑制风电场次同步振荡，可以简单快速的抑制风电场的次同步振荡，使系统稳定运行。

技术领域

本发明涉及电力技术，具体的讲是一种双馈风电场次同步振荡抑制方法及装置。

背景技术

风力发电技术发展迅速，使风电在电网中扮演着越来越重要的角色，很多大型风电场相继建成并投入运行，但是我国风资源与电力负荷存在较大差异，大多数风电场建立在风资源丰富的偏远地区，远离负荷中心，故需要通过远距离输电送到负荷中心。串联补偿技术可以提高远距离输电的容量，改善系统稳定性，因此在大规模风电外送系统中被广泛应用。

现有的串联补偿技术是在输电线路中串入电容器组，利用电容器容抗抵消部分输电线路的感抗，来减小线路等值电抗，从而提高功率传输容量。根据现有风电场实际运行情况，串联补偿电容技术可以使远距离输电的容量提高，并且可以使系统的稳定性得到改善，在经济效益和技术上具有更加显著的优势。但是，由于此种系统远距离和高串补度的特点易给系统带来次同步振荡的风险，进而造成大量风机脱网甚至机组内部电路损坏。

风电等新能源机组在结构上、并网方式上都与火电机组有着很大区别，因此，对于火电机组并网引起次同步振荡的产生机理探究分析方法、抑制措施等不能够直接应用在风电等新能源机组并网所导致的次同步振荡分析中，需要对由风电等新能源并网引起的次同步振荡的抑制措施进行进一步探索研究。

目前，国内外学者针对风电并网引起的次同步振荡问题已经展开了一些相关研究并取得了一定的进展。现有方案一类通过加装FACTS装置进行抑制，根据FACTS装置接入系统的模式不同，可以将其划分为并联型FACTS装置、串联型FACTS装置和综合型FACTS装置三大类。其中并联型FACTS装置主要包括静止无功补偿器(StaticVarCompensator，SVC)和静止同步补偿器(STATCOM)。STATCOM利用变换器产生与所连接电网频率相同的交流电压，通过改变装置输出的基波频率的电压幅值和相位，产生向电网输出或从电网输入的可控的无功功率。可控串联补偿器(Thyristor Controlled Series Compensation，TCSC)是一种典型的串联型FACTS装置，主要通过控制各晶闸管阀组的导通角大小，来实现控制电路从纯感性电路到纯容性电路间的无级差滑动调节，因此TCSC装置可以等效成在系统中串联一个容量连续可调的电容器，同时接入系统中的等效阻抗也是可以连续调节的。输配电网络中采用的综合潮流控制器(unified power flow controller，UPFC)是一种典型的综合FACTS装置，可以通过改进UPFC的控制策略增加桨距角的附加控制，实现对次同步振荡的抑制。

另一类抑制次同步振荡是通过风机自身进行控制，通过在风机的变流器中附加阻尼控制器达到增加系统正阻尼的效果，进而抑制次同步振荡。在定子侧变流器控制策略中引入由滤波器、比例、移相等环节组成的附加控制，从而产生一个与转速增量反相的附加转矩，为系统提供正阻尼。