[发明专利]电网电压跌落故障下风电系统无功功率综合优化控制方法

摘要

本发明公开了一种电网电压跌落故障下风电系统无功功率综合优化控制方法，步骤包括实时读取电网电压实时监控设备提供的电网电压数据；判断风电机组自身是否有无功电流需求，如果有无功电流需求，则通过静止同步补偿器为电网系统提供无功补偿，然后计算电网电压Upcc与预设的参考电压Upccref之间的电压偏差值△U，判断电压偏差值△U大于第一预设阈值Uref1是否成立，如果成立则启动网侧变流器的静态无功补偿模式，使得网侧变流器和静止同步补偿器同步为电网系统提供无功补偿。本发明能够稳定并网公共连接点电压、增强风力发电系统低电压穿越能力。

主权项

一种电网电压跌落故障下风电系统无功功率综合优化控制方法，其特征为步骤包括：1)实时读取电网电压实时监控设备提供的电网电压数据；2)判断风电机组自身是否有无功电流需求，如果有无功电流需求则跳转执行步骤3)，否则跳转执行步骤1)；3)通过静止同步补偿器为电网系统提供无功补偿；4)计算电网电压Upcc与预设的参考电压Upccref之间的电压偏差值ΔU，判断电压偏差值ΔU大于第一预设阈值Uref1是否成立，如果成立则启动网侧变流器的静态无功补偿模式，使得网侧变流器和静止同步补偿器同步为电网系统提供无功补偿；所述步骤3)的详细步骤包括：3.1)判断电压偏差值ΔU小于第二预设阈值Uref2是否成立，如果成立，则跳转执行步骤3.2)，否则跳转执行步骤3.3)；3.2)通过静止同步补偿器为电网系统提供轻度无功补偿，退出；3.3)通过静止同步补偿器为电网系统提供重度无功补偿；所述步骤3.2)通过静止同步补偿器为电网系统提供轻度无功补偿的步骤包括：3.2.1)将风力发电机并网点后的电网线电流ia、ib、ic经过坐标变换由三相变为旋转坐标系下的两相值，得到旋转坐标系下的电网线电流α轴分量igα、电网线电流β轴分量igβ；将风力发电机并网点后的电网线电压Ua、Ub、Uc经过坐标变换由三相变为旋转坐标系下的两相值，得到旋转坐标系下的电网线电压α轴分量egα、电网线电压β轴分量egβ；将旋转坐标系下的电网线电压α轴分量egα、电网线电压β轴分量egβ；通过滤波器进行正负序分解得到旋转坐标系下的负序电网电压α轴分量和负序电网电压β轴分量根据旋转坐标系下的电网线电流α轴分量igα、电网线电流β轴分量igβ、电网线电压α轴分量egα、电网线电压β轴分量egβ、负序电网电压α轴分量和负序电网电压β轴分量计算有功功率参考值Pgaref、电网无功功率Qg和电网有功功率Pg；将有功功率参考值Pgaref和电网有功功率Pg之间的差值进行PI调节，得到q轴电压参考值vgq；3.2.2)将电压偏差值ΔU通过设定的非线性目标值K进行放大，将放大后的电压偏差值进行PI调节，得到无功功率参考值Qgref；将无功功率参考值Qgref和电网无功功率Qg之间的差值进行PI调节，得到d轴电压参考值vgd；3.2.3)将风力发电机并网点后的电网线电压经过坐标变换由三相变为旋转坐标系下的两相值，得到旋转坐标系下的电网线电压，将旋转坐标系下的电网线电压经滤波器进行正负序坐标分解得到正序电网电压，将正序电网电压经过锁相环得到正序坐标分量下网侧变流器的交流侧电压与接入点电压相角差3.2.4)根据得到的电压相角差d轴电压参考值vgd、q轴电压参考值vgq计算旋转的直轴电压vgα和旋转的交轴电压vgβ；3.2.5)根据旋转的直轴电压vgα和旋转的交轴电压vgβ生成SVPWM调制信号，通过SVPWM调制信号控制静止同步补偿器中的逆变器为电网系统提供轻度无功补偿。