[发明专利]计及硬件协同保护暂态特性的双馈型风电场通用等值方法

权利要求书

1.一种计及硬件协同保护暂态特性的双馈型风电场通用等值方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：划分风电场机组的运行区域，并构建三机等值模型；

S2：确定风机低电压穿越撬棒和直流卸荷协同保护动作特性；

S3：基于风机低电压穿越撬棒和直流卸荷协同保护动作特性，对三机等值模型进行等值划分。

2.根据权利要求1所述的计及硬件协同保护暂态特性的双馈型风电场通用等值方法，其特征在于，所述步骤S1中，风电场机组的运行区域包括起动区、最大风能追踪区、恒转速区以及恒功率区。

3.根据权利要求1所述的计及硬件协同保护暂态特性的双馈型风电场通用等值方法，其特征在于，所述步骤S2中，确定风机低电压穿越撬棒动作特性的具体方法为：获取风电场机组的转子电流，并根据转子电流确定风速和机端电压跌落系数与转子电流峰值的三元关系函数，当|i_{r_max}|≥I_{r_th}成立时，开启撬棒保护；其中，i_{r_max}表示转子电流峰值，I_{r_th}表示撬棒动作的阈值。

4.根据权利要求3所述的计及硬件协同保护暂态特性的双馈型风电场通用等值方法，其特征在于，所述步骤S2中，风电场机组的转子电流i_r的计算公式为：

式中，P_{s_ref}表示有功功率参考值，ω_r表示转子角转速，K_d表示机端电压跌落系数，t表示时间，f(·)表示转子电流的函数表达式，T_sn表示转子感应电势直流分量衰减系数，s表示发电机转差率，k_s表示定子电感耦合系数，u_s0表示故障前机端电压，L_r′表示转子绕组暂态电感，μ表示转子电流微分方程的第一系数，λ表示转子电流微分方程的第二系数，α表示稳态运行时定子电压的初相角，α₁表示转子电流常微分特征方程的一个根，α₂表示转子电流常微分特征方程的另一个根，i_r0表示转子电流矢量的初值，i_{r_ref}表示dq坐标系中转子电流参考值，e表示自然常数；

所述步骤S2中，风速和机端电压跌落系数与转子电流峰值的三元关系函数的表达式为：

i_{r_max}＝g(V_wind,K_d)

式中，g(·)表示转子电流峰值的函数表达式，i_{r_max}表示转子电流峰值，V_wind表示风速。

5.根据权利要求1所述的计及硬件协同保护暂态特性的双馈型风电场通用等值方法，其特征在于，所述步骤S2中，确定风机低电压穿越直流卸荷动作特性的具体方法为：获取风电场机组的转子电压，根据转子电压确定风速和机端电压跌落系数与转子电压最大值的三元函数，并根据转子电压与直流母线电压得到直流卸荷保护启动区域。