[发明专利]高比例风电交直流送端电网协同故障穿越方法及装置

权利要求书

1.一种高比例风电交直流送端电网协同故障穿越方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、实时采集风机端电压参数；

S2、判断步骤S1中风机端电压参数是否满足预设电压范围，若满足则风机不采取任何措施，否则进入步骤S3；

S3、构建并执行第一协同控制策略，并实时检测是否接收到LCC-HVDC控制站的故障信号，若检测到故障信息则判为发生直流故障，进入步骤S4，否则判为发生交流故障，进入步骤S6；

步骤S3中第一协同控制策略的构建方法具体包括以下分步骤：

A1、采集风机系统中各数据参数；

A2、根据步骤A1中数据参数内三相定子电压与三相定子电流计算定子磁链的正序分量、负序分量以及直流分量；

A3、根据步骤A2中定子磁链的负序分量以及直流分量计算去磁电流，表示为：

其中，为去磁电流，为负序去磁电流，为定子磁链负序分量，为定子磁链直流分量，σ为漏磁系数，L_r为转子绕组电感；

A4、根据步骤S1中风机端电压参数计算定子电流；

A5、根据步骤A3中去磁电流与步骤A4中定子电流构建转子侧变换器暂态控制策略与储能侧变换器控制策略，得到第一协同控制策略；

S4、构建并执行第二协同控制策略；

步骤S4中第二协同控制策略的构建方法具体包括以下分步骤：

B1、采集风机系统中各数据参数；

B2、根据步骤B1中数据参数内三相定子电压与三相定子电流计算定子磁链的正序分量、负序分量以及直流分量；

B3、根据步骤B2中定子磁链的负序分量与直流分量计算去磁电流；

B4、获取换流母线处电压正常值、换流母线处实时电压值以及获取容量约束范围；

B5、根据步骤B4中获取的电压值得到改进无功控制量和最大转子电流约束范围，分别表示为：

其中，U_LrN为换流母线处电压正常值，U_Lr为换流母线处实时电压值，ΔQ_ac为不平衡无功量，为最大转子电流约束，X_m为三励磁电抗，X_s为三相定子电抗，V_s为三相定子电压，I_max为最大转子电流，P_s为三相电子有用功功率，

B6、根据步骤B4中容量约束范围和最大转子电流约束范围得到定子无功约束范围，表示为：

其中，为定子无功约束范围，为容量约束范围；

B7、根据定子无功约束范围、无功控制量和最大转子电流约束范围构建转子侧变换器RSC降功率功策略；

B8、判断储能侧变换器ESC是否参与发出无功电流，若是则返回步骤B4，否则进入步骤B9；

B9、根据步骤B3中储能侧变换器ESC的去磁电流计算储能参考电流在各轴电流分量，并构建储能侧变换器ESC控制策略，表示为：

其中，为储能参考电流在d轴电流分量，为储能参考电流在q轴电流分量，为储能侧变换器ESC的去磁电流；

S5、根据实时检测的LCC-HVDC控制站的故障信号判断直流故障是否清除，若故障清除则风机回到正常运行状态，否则返回步骤S4；

S6、继续执行第一协同控制策略；

S7、根据实时检测的风机端电压参数判断交流故障是否清除，若清除则风机回到正常运行状态，否则返回步骤S6。