[发明专利]基于改进风力发电机组下的无功协调控制方法

摘要

本发明涉及一种基于改进风力发电机组下的无功协调控制方法，用直流斩波器和串联动态制动电阻SDBR代替转子快速保护Crowbar。在故障时能够控制直流母线电压，抑制转子侧过电流，起到保护直流侧电容和转子侧变流器的作用，转子侧变流器不退出运行，发电机定子侧在故障期间可以向电网提供无功支持。并在网点装设无功补偿装置STATCOM，在考虑最少利用无功装置的原则，给出双馈风机与STATCOM之间的无功协调控制方法，本发明无功协调控制方法明显优于传统Crowbar技术下的无功协调控制策略，而且将减少系统配置的无功装置容量，PCC点电压恢复的更快，整个系统的电压恢复能力得到提高。

主权项

1.一种基于改进风力发电机组下的无功协调控制方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1）双馈风力发电系统直流侧加入直流斩波器DC-Chopper，在定子侧串入串联动态制动电阻SDBR，并且在SDBR上并联一短路开关，在风电场并网点装设无功补偿装置STATCOM；2）双馈风力发电系统稳定时，短路开关处于接通状态，SDBR不接入系统；故障时将开关断开，SDBR接入系统；3）所述双馈风力发电系统与无功补偿装置STATCOM之间的无功协调控制：A：定义Q_{ref_total}为系统总的无功缺损值，Q_{max_GSC}为网侧变流器无功功率最大值，Q_{max_RSC}为转子侧变流器无功功率最大值，Q_{ref_GSC}、Q_{ref_RSC}、Q_{ref_STATCOM}分别为网侧变流器、转子侧变流器和STATCOM的无功功率参考值；B：当Q_{ref_total}-Q_{max_GSC}0时，无功功率控制器控制仅网侧变流器发出无功，且Q_{ref_GSC} =Q_{ref_total}；C：当 0Q_{ref_total}- Q_{max_GSC}Q_{max_RSC}时，无功功率控制器控制网侧变流器发出的无功为Q_{ref_GSC} = Q_{max_GSC}，转子侧变流器发出的无功为Q_{ref_RSC} =Q_{ref_total} - Q_{ref_GSC}，此时转子侧变流器控制发电机定子侧发出的无功实际值考虑转子侧变流器电流最大值I_rmax对其的限制；D：当双馈风力发电系统自身无功容量不足，即Q_{ref_total} - Q_{max_GSC} -Q_{max_RSC}>0时，无功功率控制器控制无功补偿装置STATCOM投入电网，对剩余无功容量进行补偿，但发出的无功考虑STATCOM容量的限制。