[发明专利]一种新能源电力系统低压穿越期间电流注入方法和系统

说明书

本发明公开了一种新能源电力系统低压穿越期间电流注入方法和系统，属于新能源电力系统暂态稳定控制领域。为了提高新能源电力系统在电压穿越期间，发电设备与电网之间的同步运行能力，本发明提供了一种新的电流注入策略，即在网侧电网电压等于设定值时，按照正常状态下的参考电流产生模式生成有功电流、无功电流参考值；在网侧电网电压低于设定值时，根据电网电压实际值确定有功电流、无功电流参考值；能在新能源发电系统在发生严重故障并产生较为严重的电压跌落时提高设备与无穷大电网之间的同步运行能力，从而避免新能源发电装备在发生故障时轻易与系统脱网，提高可再生能源的利用率。

技术领域

本发明属于新能源电力系统暂态稳定控制领域，更具体地，涉及一种 新能源电力系统低压穿越期间电流注入方法和系统。

背景技术

由于新能源发电的占比不断提高，其固有的低惯量与快动作等特点使 原有的传统保护装置已经无法适应，研究新能源电力系统的暂态稳定机理 与提高暂态稳定性迫在眉睫。

在以同步机为主导的传统电力系统中主要以转子运动为主导，而对于 新能源电力系统已转变为更为复杂的电力电子电磁动态问题。多时间尺度 间的协同控制带来的系统非线性和高阶特征成为了稳定分析的主要难题， 已引起了全世界学者的关注，并且根据分析也提出了很多暂态稳定控制策 略，其中主要分为两个部分：一部分改变传统的锁相环结构，通过增加/减 少控制环节或者改变锁相环的控制参数来提高系统的暂态稳定性；另一部 分通过改变系统某些参数来改变故障持续阶段有功/无功电流注入占比来 提高暂态稳定。已有实验表明表面这些策略在一定程度上确实能提高新能 源系统的暂态稳定性，但当系统发生严重电压跌落故障或者故障持续时间 较长时，系统的同步稳定性将难以得到保证。因此，亟需一种在新能源电 力系统发生严重故障，导致电网电压跌路十分严重时，也能够保证系统同 步稳定运行的控制策略。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种新能源电 力系统低压穿越期间电流注入方法和系统，其目的在于提高新能源电力 系统低压穿越期间的同步稳定性。

按照本发明的一个方面，提供了一种新能源电力系统低压穿越期间 电流注入方法，包括：

S1.实时检测新能源电力系统网侧电网电压；

S2.判断网侧电网电压是否等于设定值；若是，则按照正常状态下的参 考电流产生模式生成有功电流、无功电流参考值；若否，则根据电网电压 实际值确定有功电流、无功电流参考值。

进一步地，根据电网电压实际值确定有功电流、无功电流参考值表达 式为：

U_g表示新能源电力系统网侧电网电压，L_g表示电感，表示锁相环相 位，ω表示锁相环频率。

进一步地，通过向控制器发送投切信号，切换有功电流、无功电流参 考值生成模式。

进一步地，当检测的电网电压等于设定值时，输出投切信号为0；当电 网电压低于设定值时，输出投切信号为1；投切信号为0表示按照正常状态 下的参考电流产生模式生成有功电流、无功电流参考值；投切信号为1表 示根据电网电压实际值确定有功电流、无功电流参考值。

进一步地，正常状态下的参考电流值的产生模式根据网侧电压实际值 分为三个部分，具体如下式所示：

按照本发明的另一方面提供了一种新能源电力系统低压穿越期间电流 注入系统，包括：

故障检测环节，实时检测新能源电力系统网侧电压；

投切控制环节，当检测的电网电压等于设定值时，输出投切信号为0； 当电网电压低于设定值时，输出投切信号为1；