[发明专利]一种风电机组广域快速电压控制器及控制方法

说明书

本发明涉及一种风电机组广域快速电压控制器及控制方法，所述控制器包括：电压偏差计算环节、第一死区环节、第一限幅环节、第一PI环节、无功功率偏差计算环节、第二死区环节、第二限幅环节、第二PI环节、第一选择开关和超前滞后环节；所述电压偏差计算环节、第一死区环节、第一限幅环节、第一PI环节依次连接；所述无功功率偏差计算环节、第二死区环节、第二限幅环节和第二PI环节依次连接；所述第一选择开关的第一输入端与所述第一PI环节连接；所述第一选择开关的第二输入端与所述第二PI环节连接；所述第一选择开关的输出端与所述超前滞后环节连接。本发明提供的技术方案能改善风电机组的无功功率输出，快速抑制电压骤升与骤降。

技术领域

本发明涉及电力系统控制技术领域，具体涉及一种风电机组广域快速电压控制器及控制方法。

背景技术

风力发电以其技术成熟、成本较低和大规模开发利用的优势成为新能源发展最快、最具竞争力的发电技术。据《2017全球可再生能源现状报告》(Renewables 2017 GlobalStatus Report)指出，2016年可再生能源电力新增容量再创新高，达到161吉瓦(GW)，全球累计装机近2017GW，较2015年增幅约9％，其中风电在年新增电力容量中占比34％。2004年风力发电仅占再生能源发电的6％，到2016年进展到24.1％。2016年全球风电场年增长15.6％，发电量为959.5TW·h，其中发电量最多的国家是中国，中国于2016年超过美国，中国年增长39.4％，发电量为241.0TW·h，占全球总量的25.1％，但是新能源的消纳成为目前急需解决的问题。大规模远距离输电是解决大型清洁能源消纳和防治大气污染的重要举措，但是大规模清洁能源发电的自身特点也给电网的安全稳定运行带来了一系列的挑战，如清洁能源发电机组的高低压穿越问题，尤其是近年来风电机组的电压稳定性与无功控制问题难以解决给电网安全及新能源送出带来了较大制约。

目前，新能源开发发展快速，但新能源大多分布在距离负荷中心较远的地区，将大规模新能源送出大部分采用常规高压交流线路或特高压直流(LCC-HVDC)集中送出。但是由于LCC-HVDC存在换相失败问题，而且由于直流输电距离远、跨越地域比较广，送端多以配套新能源为主，新能源调压性能不稳造成换流站换相失败，直流故障时有发生，系统电压将发生跌落或上升，对电网安全运行造成很大影响。

为此需要针对新能源送出过程对电网电压稳定性的影响提出一种快速调压的技术方案。

发明内容

本发明提供一种风电机组广域快速电压控制器及控制方法，其目的是改善风电机组的无功功率输出，快速抑制电压骤升与电压骤降，能够增强受扰后大型并网风电场系统电压稳定性，提高电网接纳大容量新能源电力的能力。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种风电机组广域快速电压控制器，其改进之处在于：所述控制器包括：电压偏差计算环节、第一死区环节6、第一限幅环节7、第一PI环节8、无功功率偏差计算环节、第二死区环节13、第二限幅环节14、第二PI环节15、第一选择开关9和超前滞后环节10；

所述电压偏差计算环节、第一死区环节6、第一限幅环节7、第一PI环节8依次连接；

所述无功功率偏差计算环节、第二死区环节13、第二限幅环节14和第二PI环节15依次连接；

所述第一选择开关9的第一输入端与所述第一PI环节8连接；

所述第一选择开关9的第二输入端与所述第二PI环节15连接；

所述第一选择开关9的输出端与所述超前滞后环节10连接。

优选地，所述电压偏差计算环节包括：放大器1、第一加法器2、第二选择开关3、第一滤波环节4、第二加法器5；

所述放大器1、第一加法器2、第二选择开关3、第一滤波环节4、第二加法器5依次连接；