[发明专利]针对直驱型风电场次同步谐振频率的预测方法及终端设备

说明书

本发明公开了一种针对直驱型风电场次同步谐振频率的预测方法及终端设备，所述方法包括采集风电场系统网侧变流器的输出信号，根据输出信号及内部物理量关系建立网侧变流器模型、锁相环模型及网侧变流器控制器模型；根据网侧变流器模型、锁相环模型及网侧变流器控制器模型建立次同步谐振预测模型；根据次同步谐振频率预测模型预测谐振频率点，并根据谐振频率点对风电场系统进行调整，以抑制次同步谐振。本发明利用状态空间方程建立的次同步谐振预测模型，并通过次同步谐振预测模型预测风电场系统的谐振频率，并根据所述谐振频率预测谐振频率点，并根据谐振频率点提前在系统中添加保护措施，避免发生次同步谐振，保证系统持续安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及风电场技术领域，特别涉及一种针对直驱型风电场次同步谐振频率的预测方法及终端设备。

背景技术

近年来，随着以风电为主的大规模新能源发电集群广泛接入交流电网，给电力系统安全稳定运行带来了新的挑战。与传统发电设备不同，新能源发电机组多采用电力电子变流器接入电网，变流器与电网相互作用，容易引发次同步谐振(Sub-synchronousResonance，SSR)问题，造成机组停机乃至设备损坏。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种针对直驱型风电场的次同步谐振频率的预测方法及终端设备。

本发明所采用的技术方案如下：

一种针对直驱型风电场次同步谐振频率的预测方法，其包括：

采集风电场系统网侧变流器的输出信号，并根据所述输出信号及内部物理量关系建立网侧变流器模型、锁相环模型以及网侧变流器控制器模型；

根据所述网侧变流器模型、锁相环模型以及网侧变流器控制器模型建立次同步谐振预测模型；

根据所述次同步谐振频率预测模型预测风电场的谐振频率点，并根据所述谐振频率点对所述风电场系统参数进行调整，以抑制次同步谐振。

所述针对直驱型风电场次同步谐振频率的预测方法，其中，采集风电场系统网侧变流器的输出信号，并根据所述输出信号及内部物理量关系建立网侧变流器模型、锁相环模型以及网侧变流器控制器模型具体包括：

采集风电场系统网侧变流器的输出信号，其中，所述输出信号包括电流信号、电压信号、电网电压相位以及电网电压角速度；

获取风电场系统的静态工作点参数，并根据所述输出信号及内部物理量关系以及静态工作点参数在d-q坐标系下分别建立网侧变流器模型、锁相环模型以及网侧变流器控制器模型。

所述针对直驱型风电场次同步谐振频率的预测方法，其中，所述网侧变流器模型的表达式为：

其中，V_gd表示网侧变流器d轴输出电压实际值，V_gq表示网侧变流器q轴输出电压实际值，V_pccd表示并网节点电压信号在d轴的分量，V_pccq表示并网节点电压信号在q轴的分量，R₁表示网侧变流器滤波电阻，i_gd表示输电线路电流信号在d轴的分量，i_gq表示输电线路电流信号在q轴的分量，i_dc表示流出直流母线电流,L₁表示网侧变流器滤波电感，ω_g表示电网电压的角速度，c表示母线电容参数，d_d表示控制器控制信号在d轴平均占空比，d_q表示控制器控制信号在q轴平均占空比。

所述的针对直驱型风电场次同步谐振频率的预测方法，其中，所述锁相环模型的表达式为：