[发明专利]风力发电机组高电压穿越控制方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种风力发电机组高电压穿越控制方法及装置。该方法包括：实时监测风电场并网点电压；根据并网点电压以及风力发电机组输出的额定电压，控制风力发电机组执行高电压穿越和结束高电压穿越；其中，在执行高电压穿越期间，控制风力发电机组减小向并网点提供的有功电流，以及增大向并网点提供的感性无功电流；在结束高电压穿越之后，控制风力发电机组向并网点提供逐渐增大的有功电流，以及根据风力发电机组在执行高电压穿越之前的工作状态，控制风力发电机组向并网点提供无功电流。本发明实施例的风力发电机组高电压穿越控制方法及装置，能够保证电网电压恢复，并且能够避免高电压穿越失败。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组高电压穿越控制方法及装置。

背景技术

大规模风电机组集中接入给电力系统带来了许多新问题，其中高电压穿越能力是非常重要的一项。永磁直驱风机采用了无增速齿轮箱、叶轮直接驱动多极低速永磁同步发电机的变速恒频风力发电技术，风机通过全功率变流器并网，实现了发电机和电网的完全解耦，风机的并网特性主要取决于变流器电网侧的技术性能。

目前的永磁直驱机组的高电压穿越能力主要体现在两个方面：1)高电压穿越期间，通过并联于直流母线的制动单元，保持有功功率平衡；2)高电压穿越期间，网侧变流器通过输出无功电流来支撑电网电压恢复。

现有的针对风力发电的控制策略为：正常运行状态下，变流控制器根据风力发电机组的主控制器的指令向电网提供无功电流。当电网发生故障，执行高电压穿越时，主控制器的指令被切断，变流控制器直接按照风力发电机组的机端电压的升高程度向电网发送无功电流，以帮助恢复电网电压。当故障被清除时，变流控制器输出的无功电流瞬间变化至零。

因此，现有技术中，风电场通过风电机组的无功出力来参与并网点的无功/电压调节，只是要求高电压穿越期间的暂态无功控制，而对从暂态切换到稳态的无功控制未做要求，在实际的运行过程中就可能会出现高电压穿越失败的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种风力发电机组高电压穿越控制方法及装置，能够在高电压穿越结束后，对风力发电机组提供的无功功率进行合理控制，保证电网电压恢复，并且能够避免高电压穿越失败。

一方面，本发明实施例提供了一种高电压穿越控制方法，该方法包括：

实时监测风电场并网点电压；

根据并网点电压以及风力发电机组输出的额定电压，控制风力发电机组执行高电压穿越和结束高电压穿越；其中，

在执行高电压穿越期间，控制风力发电机组减小向并网点提供的有功电流，以及增大向并网点提供的感性无功电流；

在结束高电压穿越之后，控制风力发电机组向并网点提供逐渐增大的有功电流，以及根据风力发电机组在执行高电压穿越之前的工作状态，控制风力发电机组向并网点提供无功电流。

在本发明的一个实施例中，根据风力发电机组在执行高电压穿越之前的工作状态，控制风力发电机组向并网点提供无功电流，包括：

在风力发电机组在执行高电压穿越之前向并网点提供零无功功率的情况下，控制风力发电机组向并网点提供零无功电流；

在风力发电机组在执行高电压穿越之前向并网点提供容性无功功率的情况下，控制风力发电机组向并网点提供逐渐增大的容性无功电流；

在风力发电机组在执行高电压穿越之前向并网点提供感性无功功率的情况下，控制风力发电机组向并网点提供阶跃变化至高电压穿越之前的感性无功电流值，或者，控制风力发电机组向并网点提供逐渐增大的感性无功电流。

在本发明的一个实施例中，控制风力发电机组向并网点提供逐渐增大的容性无功电流，包括：