[发明专利]一种风电场场级无功调压控制平台外部电网故障穿越方法

说明书

本发明公开了一种风电场场级无功调压控制平台外部电网故障穿越方法，目前，当风电场外部电网故障时，风电机组闭锁不接受外部动态无功指令，由风电机组变流器根据电压故障状态进行动态无功补偿，风电场场级控制器会因为机组响应的无功功率不受控制和故障导致的电压偏差持续时间较长，导致累积较大的无功需求，在故障恢复后会下发超过系统需求的无功目标指令。而本发明提出的方法为当外部电网故障时，风电机组变流器接收风电场场级无功调压控制平台无功指令，内部进行计算处理，对比取值，从而得到最终的无功电流值，进行无功补偿，从而最大程度上支撑电压恢复，更好地进行故障穿越。

技术领域

本发明涉及风电场电压控制及风电机组故障穿越的技术领域，尤其是指一种风电场场级无功调压控制平台外部电网故障穿越方法。

背景技术

随着风力发电技术规模化发展，电力系统与风电交互影响，电力系统电压稳定问题不容忽视。风资源的波动性、随机性和反调峰属性，导致风电具有监测复杂、难预测、可控性差、对电网弱支撑的特性。为提升新能源场站涉网安全水平，促进网源协调发展，具备无功调压、故障穿越能力的并网友好型风电机组成为普遍的需求。

目前，当风电场外部电网故障时，风电机组闭锁不接受外部动态无功指令，由风电机组变流器根据电压故障状态进行动态无功补偿。本发明提出的方法为当外部电网故障时，风电机组变流器接收风电场场级无功调压控制平台无功指令，内部进行计算处理，对比取值，从而得到最终的无功电流值，进行无功补偿，从而最大程度上支撑电压恢复，更好地进行故障穿越。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种风电场场级无功调压控制平台外部电网故障穿越方法，在外部电网故障情况下，进行风电场场级无功调压控制平台与变流器交互配合，完成风电场风电机组故障穿越，保证风电场电力系统稳定运行。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种风电场场级无功调压控制平台外部电网故障穿越方法，首先，风电场场级无功调压控制平台计算获得下发给单台风电机组的无功功率参考值Q_ref，当外部电网发生故障，故障flag触发，风电场场级无功调压控制平台对下发给单台风电机组的无功功率参考值Q_ref指令闭锁，风电机组接收到Q_ref后将下发至变流器执行发出对应的无功功率，当变流器检测到并网点电压越限后触发低电压穿越标志位LVRT_flag或高电压穿越标志位HVRT_flag信号，风电机组收到LVRT_flag或HVRT_flag信号立刻对Q_ref进行闭锁，不再刷新风电场场级无功调压控制平台下发的无功功率参考值指令，变流器针对接收到的Q_ref值计算对应无功电流，在LVRT_flag触发时无功电流I_qc＝Q_ref/(Un×0.9)，在HVRT_flag触发时无功电流I_qL＝Q_ref/(Un×1.1)，式中，Un为风电机组并网点额定电压；同时，变流器根据当前电压值进行无功电流计算：

1)当触发LVRT_flag时，I_TC＝K×(A-U_T)In，0.2≤U_T≤0.9；

2)当触发HVRT_flag时，I_TL＝K×(B-U_T)In，1.1≤U_T≤1.3；

式中：I_TL为感性无功电流注入有效值，I_TC为容性无功电流注入有效值，U_T为风电场测试点线电压标幺值，In为风电场额定电流；K为故障穿越斜率系数，不同风电机组厂家取值不同；A为LVRT期间电压正常水平参考标幺值，B为HVRT期间电压正常水平参考标幺值；