[发明专利]一种针对风电机组机端电压闭环调节的控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种针对风电机组机端电压闭环调节的控制方法及系统，所述方法包括：在风电机组逆变器的电流控制环节，串联基于快速电压响应控制环节的电压闭环调节环节；所述电压闭环调节环节包括：调差环节，延时环节，死区环节，第一串联校正环节，第二串联校正环节，放大环节和限幅环节，通过所述电压闭环调节环节对所述风电机组逆变器的无功电流参考值进行计算，并确定所述电压闭环调节环节的补偿系数；根据所述电压闭环调节环节的补偿系数，调节所述无功电流在各风电机组之间的分配，避免各风电机组之间抢无功或无功环流现象的发生。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，更具体地，涉及一种针对风电机组机端电压闭环调节的控制方法及系统。

背景技术

随着全球化石能源逐渐开采完成、供应趋近、以及温室气候的加剧，世界各国都认识到了可再生能源尤其是风电和光伏发展的重要性，并对风电发展高度重视，进而全球风电产业得到迅速发展。自上世纪九十年代以来，全球风电装机容量年均增长率保持在25％以上，风力发电成为世界上增长最快的可再生能源。我国风电发展迅速。自2012年以来，我国风电并网容量就已经超过美国，成为世界第一风电大国。截至2018年底，风电并网装机容量已经超过18400万千瓦，年总发电量超过3660亿千瓦时，占总发电量的5.2％，比2017年提高了0.4个百分点，同比增长了20％。由于政策的支持，成本的降低，技术的成熟以及资本的涌入，风力发电的装机容量和年发电量都保持着快速的增长，可再生能源的清洁替代作用日益明显。

大量风电机组的接入电网，对电力系统安全稳定带来一系列的重大影响：风力变化导致的功率随机变化；系统故障过程中的短路电流特性以及有功、无功变化特性；稳态无功功率控制特性；大规模风电接入系统后替换原有常规电源对电力系统暂态、动态、中长期稳定的影响。目前在经高压直流送出的可能生能源基地都存在由于直流换相失败而导致的电压稳定性问题，并列风电机组如何稳定的在电压波动期间提供无功支撑，成为目前大规模风电并网急需解决的问题。

目前国标只要求在低电压穿越时风电机组发出一定的无功电流，并不要求风电机组在稳态运行时参与电压闭环调节，风电机组参与闭环电压调节在不加附加控制时会出现多个风电机组抢无功的现象，形成无功环流，这样不仅不会对系统电压产生正向作用，甚至可能会造成局部电压过高或者过低，引起风电机组保护动作，同时箱变也会消耗一部分无功功率，降低风电机组的无功电流补偿效果。

因此，需要一种技术，以实现针对风电机组机端电压闭环调节的快速电压响应控制技术。

发明内容

本发明技术方案提供一种针对风电机组机端电压闭环调节的快速电压响应控制方法及系统，以解决如何针对风电机组机端电压闭环调节的快速电压响应控制问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种针对风电机组机端电压闭环调节的快速电压响应控制方法，所述方法包括：

在风电机组逆变器的电流控制环节，串联基于快速电压响应控制环节的电压闭环调节环节；

所述电压闭环调节环节包括：调差环节，延时环节，死区环节，第一串联校正环节，第二串联校正环节，放大环节和限幅环节，通过所述电压闭环调节环节对所述风电机组逆变器的无功电流参考值进行计算，并确定所述电压闭环调节环节的补偿系数；

根据所述电压闭环调节环节的补偿系数，调节所述无功电流在各风电机组之间的分配，避免各风电机组之间抢无功或无功环流现象的发生。

优选地，所述调差环节包括：

其中V_t为风电机组逆变器并网点电压，I_t为风电机组逆变器的并网电流，X_c为附加补偿电抗，为附加补偿因数角，U_c为经过补偿后的风电机组逆变器并网点电压。

优选地，所述延时环节包括：