[发明专利]风电变流器网侧无功功率控制方法和系统

说明书

本发明涉及风电变流器网侧无功功率控制方法和系统。该风电变流器网侧无功功率控制系统包括：无功功率计算模块，基于网侧逆变器与补偿电容之间的线路的电流和电压，计算所述网侧逆变器与所述补偿电容之间的线路的无功功率；无功功率补偿模块，基于所述补偿电容的电容值对所述无功功率进行补偿，得到经补偿无功功率；以及控制信号生成模块，基于所述经补偿无功功率、无功功率给定值、所述电流、变流器主回路的直流侧的直流母线电压、直流母线电压给定值，生成用于通过控制所述网侧逆变器以控制网侧无功功率的控制信号。

技术领域

本发明一般涉及风电领域。更具体地，涉及风电变流器网侧无功功率控制方法和系统。

背景技术

随着经济的快速增长和社会的全面进步，我国的能源供应和环境污染问题越来越突出。开发和利用可再生能源的需求更加迫切。风能作为可再生能源中最重要的组成部分和唯一经济的发电方式，由于其清洁无污染、施工周期短、投资灵活、占地少，具有良好的社会效应和经济效益，已受到世界各国政府的高度重视。随着风力发电技术的快速发展和国家在政策上对可再生能源发电的重视，我国风力发电建设已进入了一个快速发展的时期。我国风资源较丰富，但适合大规模开发风电的地区一般都处于电网末端，由于此处电网网架结构较薄弱，因此大规模风电接入电网后可能会出现电网电压水平下降、线路传输功率超出热极限、系统短路容量增加和系统暂态稳定性改变等一系列问题。随着风电场规模的增大，风电场与电网之间的相互影响越来越大而系统对风力发电系统的要求也越来越严格。对风电系统主要的两个要求是正常运行状态下的无功功率控制和故障状态下的穿越能力。

对于无功功率控制，目前一般通过无功功率开环控制方法来对永磁直驱风电机组、风电全功率变流器等能量转换器件进行调压。然而，随着风机并网规模的发展，对调压控制的精确度和响应速度要求越来越高，但是传统的无功功率开环控制方法已不能满足控制精度的需求。

因此，需要一种满足更高控制精度要求的风电变流器网侧无功功率控制方法和系统。

发明内容

为了至少解决传统的无功功率控制方法不能满足控制精度的需求的问题，提出了本申请的风电变流器网侧无功功率控制方法和系统。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种风电变流器网侧无功功率控制系统，该风电变流器网侧无功功率控制系统包括：无功功率计算模块，基于网侧逆变器与补偿电容之间的线路的电流和电压，计算所述网侧逆变器与所述补偿电容之间的线路的无功功率；无功功率补偿模块，基于所述补偿电容的电容值对所述无功功率进行补偿，得到经补偿无功功率；以及控制信号生成模块，基于所述经补偿无功功率、无功功率给定值、所述电流、变流器主回路的直流侧的直流母线电压、直流母线电压给定值，生成用于通过控制所述网侧逆变器以控制网侧无功功率的控制信号。

根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种风电变流器网侧无功功率控制方法，该风电变流器网侧无功功率控制方法包括：基于网侧逆变器与补偿电容之间的线路的电流和电压，计算所述网侧逆变器与所述补偿电容之间的线路的无功功率；基于所述补偿电容的电容值对所述无功功率进行补偿，得到经补偿无功功率；以及基于所述经补偿无功功率、无功功率给定值、所述电流、变流器主回路的直流侧的直流母线电压、直流母线电压给定值，生成用于通过控制所述网侧逆变器以控制网侧无功功率的控制信号。

本申请的风电变流器网侧无功功率控制方法和系统通过计算风机并网点无功功率来实现对风电变流器网侧无功功率的闭环控制，提高了控制风电变流器网侧无功功率的控制精度。

附图说明

从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明，其中：

图1示出了根据本发明实施例的一种风电变流器网侧无功功率控制系统的框图；

图2示出了根据本发明实施例的一种风电变流器网侧无功功率控制方法的流程图。

附图标记说明：