[发明专利]一种提高双馈风电机组动态无功协调控制能力的方法

权利要求书

1.一种提高双馈风电机组动态无功协调控制能力的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、结合双馈感应风力发电机组，分析DFIG定子侧和网侧变流器的无功功率运行范围及其机组不同机端电压下功率运行范围的变化规律，得到DFIG系统总的无功调节能力随有功功率变化曲线；

S2、确定DFIG定子和网侧变流器无功协调控制策略；

S3、采用改进遗传控制算法来辨识基于无功差值的有功附加控制器PI参数值，不断修正自变量参数，使目标函数最小。

2.根据权利要求1所述的一种提高双馈风电机组动态无功协调控制能力的方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：

S11、在定子电流最大值I_s.max的约束下以及在转子侧电流最大值I_r.max的约束下，分别确定DFIG定子侧无功功率Q_s的约束范围；

S12、确定网侧变流器无功功率Q_g的约束范围；

S13、结合DFIG定子侧和网侧变流器无功功率约束范围，得到DFIG系统总的无功调节能力随有功功率变化曲线。

3.根据权利要求2所述的一种提高双馈风电机组动态无功协调控制能力的方法，其特征在于，所述步骤S11中，DFIG定子电流I_s和转子电流I_r可表示为：

上式中，P_s、Q_s为定子输出有功和无功功率，U_s为定子侧电压，X_s和X_m为机组的定子电抗和励磁电抗，以上均为标幺值；

在定子电流最大值I_s.max的约束下，通过公式(1)得到DFIG定子侧无功功率Q_s的约束范围为：

在转子侧电流最大值I_r.max的约束下，通过上式得到DFIG定子侧无功功率Q_s的约束范围为：

4.根据权利要求3所述的一种提高双馈风电机组动态无功协调控制能力的方法，其特征在于，所述步骤S12中，DFIG的网侧变流器电流I_g可表示为：

公式中，P_g、Q_g为网侧变流器输出有功功率和无功功率；

网侧变流器无功功率Q_g的约束范围如下：

5.根据权利要求4所述的一种提高双馈风电机组动态无功协调控制能力的方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：

若系统无功需求Q_G尚未达到机组定子侧无功输出能力的极限值，则系统无功需求Q_G均由机组定子侧提供；

若系统无功需求Q_G的值大于机组定子侧无功输出能力极限值，机组定子侧无功输出量按照其极限值Q_smax提供；

若系统无功需求Q_G尚未达到机组定子侧无功输出能力极限值，网侧变流器不动作，即不输出无功功率；系统无功需求Q_G与机组定子侧无功极限值Q_smax做差得到Q_G-Q_smax，当该差值小于网侧变流器可发出无功极限值Q_gmax时，此时网侧变流器按照Q_G-Q_smax输出无功功率，若该差值大于Q_gmax时，则网侧变流器按照其最大无功极限值Q_gmax输出无功功率。