風(fēng)力發(fā)電機(jī)組高電壓穿越控制方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組高電壓穿越控制 方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在各類風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組（Permanent Ma即et Synchronous Generator,PMSG)是目前兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主流機(jī)型之一。大型風(fēng)電基地一般遠(yuǎn)離負(fù) 荷中屯、，其電力需要經(jīng)過長距離、高電壓輸送到負(fù)荷中屯、進(jìn)行消納。
[0003] 在實際運(yùn)行過程中，電網(wǎng)電壓跌落及驟升都會對風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行產(chǎn)生影響，甚至 造成風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)，隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量及風(fēng)電場規(guī)模的不斷擴(kuò)大，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故 障時，如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)解列，而不能像常規(guī)能源發(fā)電那樣在電網(wǎng)故障情況下為電網(wǎng) 提供支撐，就有可能導(dǎo)致嚴(yán)重的連鎖反應(yīng)，并且會嚴(yán)重影響到電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0004] 目前研究比較多的是電網(wǎng)電壓跌落對風(fēng)電機(jī)組的動態(tài)影響分析及相應(yīng)的低電壓 穿越技術(shù)，而電網(wǎng)電壓驟升對風(fēng)電機(jī)組的動態(tài)影響分析及相應(yīng)的高電壓穿越技術(shù)還沒有有 效的研究。 陽〇化]然而，隨著部分地區(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓穿越改造的完成，電網(wǎng)電壓驟升將成為 地區(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組脫網(wǎng)的主要原因之一。因此，亟需研究出一種可W有效進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī) 組高電壓穿越控制的方法，W解決直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在電網(wǎng)電壓驟升期間容易出現(xiàn)脫網(wǎng) 運(yùn)行，而導(dǎo)致的電網(wǎng)無法安全穩(wěn)定地運(yùn)行，容易發(fā)生故障的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實施例提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組高電壓穿越控制方法，W解決現(xiàn)有技術(shù)中 直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在電網(wǎng)電壓驟升期間會出現(xiàn)脫網(wǎng)運(yùn)行的技術(shù)問題，該方法包括：
[0007] 實時檢測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)側(cè)電網(wǎng)電壓有效值；
[0008] 確定檢測到的電網(wǎng)電壓有效值與電網(wǎng)電壓設(shè)定值之間的差值是否大于第一預(yù)定 闊值；
[0009] 如果所述差值不大于所述第一預(yù)定闊值，則控制無功功率為0且控制網(wǎng)側(cè)變流器 采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的控制模式；
[0010] 如果所述差值大于所述第一預(yù)定闊值，則計算得到參考無功電流值，并根據(jù)所述 參考無功電流值計算有功電流值，將計算得到的參考無功電流值作為并網(wǎng)側(cè)輸入的無功電 流值，將計算得到的有功電流值作為并網(wǎng)側(cè)輸入的有功電流值。
[0011] 在一個實施例中，按照W下公式計算參考無功電流值：
[001引其中，>0表示參考無功電流值，Ure康示檢測到的電網(wǎng)電壓有效值，氏；/?表示電網(wǎng) 電壓設(shè)定值，iw表示額定電流。
[0014] 在一個實施例中，按照W下公式計算有功電流值：
[0016] 其中，C表示有功電流值，im。^表示風(fēng)力發(fā)電機(jī)組允許的最大電流，4表示參考無 功電流值。
[0017] 在一個實施例中，控制無功功率為0且控制網(wǎng)側(cè)變流器采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán) 的控制模式，包括：
[0018] 通過第一模式選擇器控制無功功率為0,通過第二模式選擇器控制網(wǎng)側(cè)變流器采 用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的控制模式；
[0019] 將計算得到的此時的有功電流值作為并網(wǎng)側(cè)輸入的有功電流設(shè)定值，包括：
[0020] 通過所述第二模式選擇器控制將計算得到的參考無功電流值作為并網(wǎng)側(cè)輸入的 無功電流值，將計算得到的有功電流值作為并網(wǎng)側(cè)輸入的有功電流值。
[0021] 在一個實施例中，所述第一預(yù)定闊值為0. 1倍電網(wǎng)電壓設(shè)定值。
[0022] 在一個實施例中，上述方法還包括：
[0023] 實時監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的直流母線電壓值；
[0024] 在確定出監(jiān)測到的直流母線電壓值高于第二預(yù)定闊值的情況下，導(dǎo)通斬波卸荷電 路抑制直流母線電壓升高。
[0025] 本發(fā)明實施例還提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組高電壓穿越控制裝置，W解決現(xiàn)有技術(shù) 中直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在電網(wǎng)電壓驟升期間會出現(xiàn)脫網(wǎng)運(yùn)行的技術(shù)問題，該裝置包括： [00%] 檢測模塊，用于實時檢測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)側(cè)電網(wǎng)電壓有效值；
[0027] 確定模塊，用于確定檢測到的電網(wǎng)電壓有效值與電網(wǎng)電壓設(shè)定值之間的差值是否 大于第一預(yù)定闊值；
[0028] 第一控制模塊，用于在確定出所述差值不大于所述第一預(yù)定闊值情況下，控制無 功功率為0且控制網(wǎng)側(cè)變流器采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的控制模式；
[0029] 第二控制模塊，用于在確定出所述差值大于所述第一預(yù)定闊值的情況下，計算得 到參考無功電流值，并根據(jù)所述參考無功電流值計算有功電流值，將計算得到的參考無功 電流值作為并網(wǎng)側(cè)輸入的無功電流值，將計算得到的有功電流值作為并網(wǎng)側(cè)輸入的有功電 流值。
[0030] 在一個實施例中，所述第二控制模塊具體用于按照W下公式計算參考無功電流 值：
陽0巧其中，在表示參考無功電流值，Ure康示檢測到的電網(wǎng)電壓有效值，?表示電網(wǎng) 電壓設(shè)定值，iw表示額定電流。
[0033] 在一個實施例中，所述第二控制模塊具體用于按照W下公式計算此時的有功電流 值：
[0035] 其中，4表示此時的有功電流值，imax表示風(fēng)力發(fā)電機(jī)組允許的最大電流，苗表示 參考無功電流值。
[0036] 在一個實施例中，所述第一控制模塊，具體用于通過第一模式選擇器控制無功功 率為0,通過第二模式選擇器控制網(wǎng)側(cè)變流器采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的控制模式；
[0037] 所述第二控制模塊，具體用于通過所述第二模式選擇器控制將計算得到的參考無 功電流值作為并網(wǎng)側(cè)輸入的無功電流值，將計算得到的有功電流值作為并網(wǎng)側(cè)輸入的有功 電流值。 陽03引在一個實施例中，第一預(yù)定闊值為0. 1倍電網(wǎng)電壓設(shè)定值。
[0039] 在一個實施例中，上述裝置還包括：
[0040] 監(jiān)測模塊，用于實時監(jiān)測直流母線電壓值；
[0041] 導(dǎo)通模塊，用于在確定出監(jiān)測到的直流母線電壓值高于第二預(yù)定闊值的情況下， 導(dǎo)通斬波卸荷電路抑制直流母線電壓升高。
[0042] 在本發(fā)明實施例中，在檢測到電網(wǎng)電壓有效值與電網(wǎng)電壓設(shè)定值之間的差值高于 預(yù)定值，即電網(wǎng)電壓驟升到一定程度時，轉(zhuǎn)換網(wǎng)側(cè)控制模式，同時計算并改變電流參考值， 使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)出一定的感性無功，從而降低電網(wǎng)電壓升高的程度，實現(xiàn)了直驅(qū)型風(fēng) 力發(fā)電機(jī)組在電網(wǎng)電壓驟升期間不脫網(wǎng)運(yùn)行的目的，使得直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組具備高電壓 穿越的能力。
【附圖說明】
[0043] 此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不 構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中：
[0044] 圖1是本發(fā)明實施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組高電壓穿越控制方法的流程圖；
[0045] 圖2是本發(fā)明實施例的直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)模型示意圖；
[0046] 圖3是本發(fā)明實施例的電網(wǎng)電壓驟升下直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)模型的運(yùn)行狀 態(tài)不意圖；
[0047] 圖4是本發(fā)明實施例的高電壓穿越控制方法的電路示意圖；
[0048] 圖5是本發(fā)明