[发明专利]一种风力发电站及其黑启动方法

说明书

本发明提供一种风力发电站及其黑启动方法，在无电网供电的情况下，以小功率风电机组作为整个风力发电站的黑启动源，只需要利用UPS对其控制板进行控制供电，并在风况满足要求的情况下，为相应网侧变流器提供直流母线电压；再通过网侧变流器的运行，以变压器为相应主控单元供电，进而实现相应大功率风电机组的运行；最后通过机侧变流器的运行输出所述直流母线电压，配合网侧变流器建立交流电网，带动其他发电机组启动。本方法中的该小功率风电机组，在无电网时作为整个风场的黑启动源，通过自身启动带动全部发电机组启动，形成了与火电等互补发电，提高了电网的鲁棒性；并且，在电网正常时也能够正常并网发电，产生经济效益，解决了现有技术中采用储能装置作为黑启动源导致的成本增加的问题。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种风力发电站及其黑启动方法。

背景技术

随着新能源技术的发展，新能源的装机量越来越大，对电网的贡献也慢慢变得举足轻重。虽然新能源发电厂往往从开始吊装到并网的周期较短，但是在新能源发电厂初始静调试，往往电网并没有送电，这给电站的调试带来较大的不便。并且，由于目前电站的控制等配电由电网提供，所以当电网因故障停电时所有的新能源电站均处于停机状态，给发电站造成很大损失。

现有技术中，一般采用储能装置来实现风力发电站的黑启动，即整个电网系统停电以后或尚未开始供电之前，不依赖别的系统帮助，通过系统中具有自启动能力的机组的启动来带动无自启动能力的机组，进而逐渐扩大系统供电范围，最终实现整个系统的恢复的过程。

但是以储能装置作为黑启动源时，由于其被利用的频率较低，因此，相当于在一定意义上增加了成本。

发明内容

本发明提供一种风力发电站及其黑启动方法，以解决现有技术中采用储能装置作为黑启动源导致的成本增加的问题。

为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：

一种风力发电站的黑启动方法，所述风力发电站包括：N个发电机组，N为正整数；每个所述发电机组中均包括：大功率风电机组、变流单元、变压器、不间断电源UPS、主控单元及变桨单元；N个所述发电机组中的第一发电机组中还包括：小功率风电机组、不控整流桥、升压斩波模块及控制板；所述风力发电站的黑启动方法包括：

无电网供电的情况下，所述第一发电机组中的UPS为所述控制板供电，并为相应变流单元提供控制用电；

所述控制板判断风况是否满足第一预设条件；

若风况满足所述第一预设条件，则所述控制板控制所述小功率风电机组运行，以为相应变流单元提供直流母线电压；

所述第一发电机组中变流单元内的网侧变流器接收所述直流母线电压并运行，使相应变压器为相应的主控单元及变桨单元供电；

所述第一发电机组中的主控单元控制相应大功率风电机组运行；

所述第一发电机组中变流单元内的机侧变流器判断相应大功率风电机组的输出是否满足第二预设条件；

若相应大功率风电机组的输出满足所述第二预设条件，则所述第一发电机组中变流单元内的机侧变流器运行，以输出所述直流母线电压，配合相应网侧变流器提供符合要求的交流母线电压，为其他发电机组提供控制和并网用电，进而带动其他发电机组启动。

优选的，所述控制板控制所述小功率风电机组运行，包括：

所述控制板控制所述小功率风电机组启动；

所述控制板根据直流电压给定值及检测得到的直流母线电压值，通过控制所述升压斩波模块中开关的导通频率和占空比，实现直流母线电压的闭环控制。

优选的，所述第一发电机组中变流单元内的网侧变流器接收所述直流母线电压并运行，包括：