[发明专利]一种双馈风机多频率耦合对功率影响的确定方法及系统

说明书

本发明提供了一种双馈风机多频率耦合对功率影响的确定方法及系统，包括：将预先获取的电网单相电压和电流转换至两相正交坐标系中，得到两相正交坐标系中电压值和电流值，基于所述两相正交坐标系中电压和电流值，采用瞬时无功功率理论得到瞬时有功功率和瞬时无功功率，基于所述瞬时有功功率和瞬时无功功率确定次同步扰动下双馈风电机组多频率耦合对输出功率的影响；本发明基于瞬时无功功率理论通过单相电压电流计算瞬时有功功率和瞬时无功功率，有效的确定在次同步扰动下双馈风电机组多频率耦合对输出功率影响。

技术领域

本发明涉及一种双馈风电机，具体讲涉及一种双馈风机多频率耦合对功率影响的确定方法及系统。

背景技术

双馈风电机组是目前使用最广泛的风力发电机组类型之一,其并网稳定性问题备受关注。由于双馈风电场一般建设在远离负荷中心的地区,双馈风电机组并网振荡大多发生在两种并网条件下，一种是与电网阻抗不能忽略的弱电网连接,这时电网阻抗和双馈风电机组等效阻抗的交互作用可能会导致并网振荡。另一种是与接有串联补偿电容的串补电网连接,这种情况下并网系统存在着发生次同步谐振的风险。在系统发生次同步振荡后，双馈风电机组的电压及电流中会耦合出多个次/超同步频率的间谐波，将会影响到风电机组输出的有功及无功功率，目前现有技术得到双馈风电机组输出功率的震荡分量的方法操作复杂，测试时间较长，导致双馈风电机组技术停滞。

发明内容

针对现有技术中得到双馈风电机组输出功率的震荡分量的方法操作复杂，测试时间较长，本发明提供了一种双馈风机多频率耦合对功率影响的确定方法，包括：

将预先获取的电网单相电压和电流转换至两相正交坐标系中，得到两相正交坐标系中电压值和电流值；

基于所述两相正交坐标系中电压和电流值，采用瞬时无功功率理论得到瞬时有功功率和瞬时无功功率；

基于所述瞬时有功功率和瞬时无功功率确定次同步扰动下双馈风电机组多频率耦合对输出功率的影响。

优选的，所述电网单相电压和电流的获取，包括：

在系统发生次同步振荡时，基于工频、次同步扰动、超同步扰动电流和电压的幅值和相角，确定电网单相电压和电流。

优选的，所述将预先获取的电网单相电压和电流转换至两相正交坐标系中，得到两相正交坐标系中电压和电流值，包括：

将三相电压转换至两相正交坐标系中，得到两相正交坐标系电压值；

将三相电流转换至两相正交坐标系中，得到两相正交坐标系电流值。

优选的，所述基于所述两相正交坐标系中电压和电流值，采用瞬时无功功率理论得到瞬时有功功率和瞬时无功功率，包括：

基于两相正交坐标系电压值和电流值，确定瞬时有功功率、瞬时无功功率和两相正交坐标系电压值和电流值的关系；

基于所述瞬时有功功率、瞬时无功功率和两相正交坐标系电压值和电流值的关系，计算瞬时有功功率和瞬时无功功率。

优选的，所述电网单相电压和电流，分别按下式计算：

式中：u_a为电网a相电压；i_a为电网a相电流；ω₁为同步转速；ω_er为次同步扰动下三相电压中出现的频率；t为时间；I₁为工频电流的幅值；I₂、为次同步扰动电流的幅值；I₃超同步扰动电流的幅值；U₁为工频电压的幅值；U₂为次同步扰动电压的幅值、U₃为超同步扰动电压的幅值；为工频电流的相角；为次同步扰动电流的相角；超同步扰动电流的相角；为工频电压的相角；次同步扰动电压的相角；为超同步扰动电压的相角。