[发明专利]一种直驱型风力发电机组高电压穿越控制方法

摘要

本发明涉及直驱型风力发电机组技术领域，尤其是一种直驱型风力发电机组高电压穿越控制方法，该方法包括：通过实时检测并网点电压和直流母线电压；通过计算电网电压和额定电压之差，如果差值在10％以内，则采用无功电流为零的单位功率因数控制；如果差值超过10％但小于20％，则通过提出的无功电流计算公式计算无功电流参考值或者根据电网调度指令设置无功电流参考值，然后根据无功电流参考值和网侧逆变器的容量计算得到有功电流参考值；如果差值超过20％,发出封锁信号，切除风力发电机组。在电网电压升高期间，运用超级电容来吸收直流侧不平衡的能量。本发明方法可以实现直驱型风力发电机组在电网电压升高期间不脱网运行，提高了直驱型风力发电机组工作的稳定性。

主权项

一种直驱型风力发电机组高电压穿越控制方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤一：实时检测网侧电网电压有效值，以相电压峰值为基准，算出相电压标幺值式中Eph为网侧电网相电压峰值，VLL为并网点线电压，Eph_b为额定状态下并网点相电压峰值；步骤二：判断相电压标幺值Eph_pu是否大于1.1pu；步骤三：如果1.1pu<Eph_pu<1.2pu,则通过步骤四的公式计算可得无功电流参考值，并根据无功电流值，通过步骤五的公式计算有功电流的上限值；步骤四：通过下面公式计算无功电流参考值：式中ki为并网点电流的最大值和额定值之比，kv电网电压的升高水平，a为高电压穿越时网侧逆变器调制度和额定状态下调制度之比，Lpu为网侧逆变器的滤波电感的标幺值，im_pu为额定状态下并网点电流的标幺值，可取为1pu，k为直流侧电压和并网点相电压峰值之比，Em为额定状态下电网相电压峰值；步骤五：通过下面公式计算有功电流的上限值：式中ki为并网点电流的最大值和额定值之比，im_pu为并网点电流额定值的标幺值；步骤六：如果ELL_pu＜1.1pu，则采用无功电流为零的单位功率因数并网控制策略；如果ELL_pu>1.2pu,发出封锁信号，切除风力发电机组。步骤七：实时检测直流侧电压，在电网电压升高期间，投入超级电容吸收直流侧不平衡的能量，按照电网电压升高的幅值和持续时间选取超级电容的容量。高电压穿越期间，控制Ctr33输出低电平，超级电容控制采用直流侧电压为外环，输出电流为内环的双闭环控制策略，储存发电机发出的多余电能，维持直流母线电压恒定；当电网恢复故障时，风速较低时，控制Ctr33输出高电平，采用输出功率为外环，输出电流为内环的双闭环控制策略，将储存在超级电容中的能量送入电网。