[发明专利]一种双馈风电接入柔直系统高频振荡抑制方法及装置

说明书

本发明公开了一种双馈风电接入柔直系统高频振荡抑制方法及装置，包括：对无锁相环直接功率控制DFIG系统阻抗模型进行简化，得到高频简化阻抗模型；根据高频简化阻抗模型，设置延时影响系数；根据延时影响系数，从DFIG侧的电磁量之间运算矩阵、延时传递矩阵、定子电流到转子电压的传递函数矩阵和定子电压到转子电压的传递函数矩阵中进行选择，得到计算矩阵；根据预定截止频率、计算矩阵、WFVSC侧电压外环控制器和WFVSC侧交流输出电压，计算第一虚拟阻抗、第二虚拟阻抗和前馈项；将第一虚拟阻抗添加到DFIG转子电压参考值，将第二虚拟阻抗添加到WFVSC侧电流内环，将前馈项作为WFVSC侧电流内环的前馈项，以对双馈风电接入柔直系统进行高频振荡抑制。

技术领域

本申请涉及新能源并网控制技术领域，尤其涉及一种双馈风电接入柔直系统高频振荡抑制方法及装置。

背景技术

随着风、光等新能源的发展，新能源装机占比将逐步占据主导地位。基于双馈感应发电机(doubly fed induction generator，DFIG)的风电系统由于具有变换器容量小、功率灵活可调等优点，成为风电领域的主流机型。基于电压源换流器(voltage sourceconverter，VSC)的柔性高压直流输电系统(high voltage direct current，HVDC)具有可靠性好、谐波含量低等优点，越来越多地应用于大规模海上风电或偏远地区新能源输送系统中。

然而，近年来国内外也报道了多起风电柔直互联系统高频振荡事故，例如德国北海海上风电场经柔性直流输电时，面临100Hz～1000Hz振荡风险。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

基于无锁相环直接功率控制的双馈风电系统虽然改善了低频性能，降低了其接入VSC-HVDC系统低频振荡风险，但其高频稳定性同样需要研究以在宽频带范围内提升风电柔直互联系统的稳定性。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种双馈风电接入柔直系统高频振荡抑制方法及装置，以解决相关技术中存在的双馈风电接入柔直系统不稳定的技术问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种双馈风电接入柔直系统高频振荡抑制方法，包括：

对无锁相环直接功率控制DFIG系统阻抗模型进行简化，得到高频简化阻抗模型；

根据所述高频简化阻抗模型，设置延时影响系数；

根据所述延时影响系数，从DFIG侧的电磁量之间运算矩阵、延时传递矩阵、定子电流到转子电压的传递函数矩阵和定子电压到转子电压的传递函数矩阵中进行选择，得到计算矩阵；

根据预定截止频率和所述计算矩阵，计算第一虚拟阻抗；

根据预定截止频率和WFVSC侧电压外环控制器，计算第二虚拟阻抗；

根据预定截止频率和WFVSC侧交流输出电压，计算前馈项；

将所述第一虚拟阻抗添加到DFIG转子电压参考值，将所述第二虚拟阻抗添加到WFVSC侧电流内环，将所述前馈项作为WFVSC侧电流内环的前馈项，以对双馈风电接入柔直系统进行高频振荡抑制。

进一步地，对无锁相环直接功率控制DFIG系统阻抗模型进行简化，得到高频简化阻抗模型，包括：

在高频段对所述无锁相环直接功率控制DFIG系统阻抗模型进行等效简化，得到无锁相环直接功率控制DFIG高频简化阻抗模型；

其中，无锁相环直接功率控制DFIG系统阻抗模型的表达式如下：