[发明专利]一种直驱风电机组的等效惯量分析方法及系统

权利要求书

1.一种直驱风电机组的等效惯量分析方法，其特征在于，包括：

向风电系统施加电网预想故障集中的校核故障，使得风电机组处于低电压穿越状态；

获取所述风电系统中风电并网点的电网参数，对所述电网参数进行派克变换，得到所述电网参数的分量信息；其中，所述电网参数包括电压、电流和频率；

计算低电压穿越时所述风电机组支撑电压恢复所需要注入电网的无功电流，得到无功电流参考值；

根据所述无功电流参考值，结合所述风电机组中换流器限制的最大电流值，得到有功电流限制值；

根据所述电网参数，得到换流器有功功率，并根据所述有功电流限制值，得到换流器有功功率限制值；

根据低电压穿越时所述风电机组响应电网频率变化率，得到所述风电机组的虚拟惯量控制的比例参数；

根据电网侧有功功率实际值、所述换流器有功功率限制值和虚拟惯量控制的有功功率变化值的大小关系，得到风电机组的等效惯量常数；具体地，

当0≤P+ΔP_w≤P_max时，所述风电机组的等效惯性常数J_w为K_w；

当P+ΔP_wP_max时，所述风电机组的等效惯性常数

当P+ΔP_w0时，所述风电机组的等效惯性常数

其中，P为风电机组当前输出的有功功率大小，代表风电机组当前的有功功率运行点；P_max为换流器有功功率的限制值；ΔP_w为风电机组有功功率的变化量；K_w为有功变化量与频率变化率的比例系数，df/dt为低电压穿越过程中电网频率变化率。

2.根据权利要求1所述的直驱风电机组的等效惯量分析方法，其特征在于，所述获取所述风电系统中风电并网点的电网参数，对所述电网参数进行派克变换，得到所述电网参数的分量信息，包括：

获取所述风电系统中风电并网点的电网参数中的电压和电流，对所述电网参数中的电压和电流分别进行派克变换，得到所述电网参数中的电压和电流的d轴分量和q轴分量。

3.根据权利要求1所述的直驱风电机组的等效惯量分析方法，其特征在于，所述根据所述无功电流参考值，结合所述风电机组中换流器限制的最大电流值，得到有功电流限制值，包括：

采用如下表达式计算所述有功电流限制值：

其中，i_max为所述换流器限制的最大电流值，i_qref为所述无功电流参考值，i_dmax为所述换流器的有功电流的限定值。

4.根据权利要求1所述的直驱风电机组的等效惯量分析方法，其特征在于，所述根据所述电网参数，得到换流器有功功率，并根据所述有功电流限制值，得到换流器有功功率限制值，包括：

采用如下表达式计算换流器有功功率限制值：

其中，U_g为风电并网点的电压，P_max为电网侧换流器有功功率的限制值，i_dmax为所述换流器的有功电流的限定值。

5.根据权利要求1所述的直驱风电机组的等效惯量分析方法，其特征在于，所述根据低电压穿越时所述风电机组响应电网频率变化率，得到所述风电机组的虚拟惯量控制的比例参数，包括：

采用如下表达式计算所述风电机组的虚拟惯量控制的比例参数：

其中，K_w为有功变化量与频率变化率的比例系数，ΔP_w为风电机组有功功率的变化量。