[发明专利]一种基于机端电压相角跳变的自适应控制方法及装置

说明书

本发明涉及一种基于机端电压相角跳变的自适应控制方法及装置，包括：根据风电机组端的机端电压选择双馈风电机组的控制模式，根据所述双馈风电机组的控制模式确定锁相环输出的机端电压相位跳变参考值，调节双馈风电机组对应的锁相环控制系统输出的机端电压相位跳变值为所述机端电压相位跳变参考值。本发明提供的技术方案通过风电机组端的机端电压选择双馈风电机组的控制模式，调节双馈风电机组的相位跳变值，有效减小故障发生时刻和故障清除后的电压相角跳变量，提高了风电并网系统的故障穿越能力。

技术领域

本发明涉及新能源发电技术中的控制技术领域，具体涉及一种基于机端电压相角跳变的自适应控制方法及装置。

背景技术

随着新能源大规模并网，风电机组脱网事故给电网的安全稳定运行构成极大威胁，事后分析认为风电大规模脱网事故发生的主要原因既有电网电压幅值突降又有电压相位快变的原因，而大规模风电接入直流输电系统时，由于缺乏同步机拖动并网系统呈现弱阻尼状态，电压相位表现快变特性，此类问题已引起专家学者的充分关注。

目前发现由于电网电压幅值突降和电压相位快变，造成风机暂态过程过电压、过电流的变化，恶化了机组暂态应力，加速风电机组内部绝缘或者电力电子功率元件的损坏速度；同时电压空间矢量定向的dq轴解耦控制条件被破坏增加风电机组dq轴控制环路耦合性，转子侧变流器与电网侧变流器控制环路之间通过电网电压动态交互耦合使得传统风机故障穿越控制策略面临适应性问题，甚至影响机组故障穿越能力。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于机端电压相角跳变的自适应控制方法及装置，通过风电机组端的机端电压改变双馈风电机组的相位跳变值，减小故障发生时刻和故障清除后的电压相角跳变量，提高了风电并网系统的故障穿越能力。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供了一种基于机端电压相角跳变的自适应控制方法，其改进之处在于，所述方法包括：

根据风电机组端的机端电压确定锁相环输出的机端电压相位跳变参考值；

调节双馈风电机组对应的锁相环控制系统输出的机端电压相位跳变值为所述机端电压相位跳变参考值。

优选的，所述根据风电机组端的机端电压确定锁相环输出的机端电压相位跳变参考值，包括：

若当前时刻所述机端电压小于预设的电压门槛值，则锁相环输出的机端电压相位跳变参考值等于故障发生前风电机组的机端电压相位值；

若当前时刻所述机端电压大于或等于预设的电压门槛值，则根据上一时刻的风电机组的机端电压确定锁相环输出的机端电压相位跳变参考值。

进一步的，所述预设的电压门槛值，包括：0.9pu。

进一步的，所述根据上一时刻的风电机组的机端电压确定锁相环输出的机端电压相位跳变参考值，包括：

若上一时刻的风电机组的机端电压小于预设的电压门槛值，则锁相环输出的机端电压相位跳变参考值等于故障发生前风电机组的机端电压相位值；

若上一时刻的风电机组的机端电压大于等于预设的电压门槛值，则计算锁相环的控制参数，并将锁相环的控制参数输入锁相环中获取锁相环输出的机端电压相位跳变参考值。

进一步的，按下式确定锁相环的控制参数：

其中，a为相位偏差参与因子，Δθ为相位的变化值，ζ为锁相环的阻尼比，ω_cN为参考自然频率，K_i为积分系数，K_p为比例系数，ω_c为自然频率。

本发明提供了一种基于机端电压相角跳变的自适应控制装置，其改进之处在于，所述装置包括：