[发明专利]一种基于SVG与DFIG的并网点电压控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于SVG与DFIG的并网点电压控制方法及系统，所述方法包括以下步骤：获取待控制并网点电压的风电场的仿真模型；其中，所述仿真模型包括等值风电场模型和SVG模型；基于所述仿真模型检测并网点电压幅值，基于获得的并网点电压幅值实现并网点电压控制。本发明技术方案中，对于风机内部定子侧和转子侧的最大补偿能力进行具体分析，同时结合具有快速无功补偿能力的SVG设备，三者的有机结合能够更好的应对并网点电压不稳定等原因造成的无功功率供需不平衡问题。

技术领域

本发明属于风电场并网接入控制技术领域，特别涉及一种基于SVG(静止无功发生器，Static Var Generator)与DFIG(双馈异步风力发电机，Doubly fed InductionGenerator)的并网点电压控制方法及系统。

背景技术

“双碳”目标的提出对于新能源产业发展具有重大意义，风力发电作为目前最有前景的清洁能源之一，具有广阔的发展前景；然而，由于风电的随机性和不确定性，其并网接入面临着稳定性、可靠性和安全性的问题。

风电场中不同风机所处位置差异较大，风机本身感受到的风速不同，当风速变化较大时会影响并网点的能量供需平衡；一般而言，风电场位置较偏远，大多在电力系统薄弱地区接入，非常容易产生电压不稳定等现象。因此，需要对系统的并网点进行无功调节，以保持并网点电压的稳定。

目前，解决上述问题一方面在于改进风机控制策略，另一方面在于通过采用电力电子器件快速且连续的对系统进行调控；示例性的，如在风电场添加大容量的无功补偿装置。上述两种现有方法中等值风电场和无功补偿装置的控制方式是各自独立的，并未考虑并网点电压的协调控制。

现有传统的协调控制方式一般将风电场等效为一个整体，未能充分考虑风电场中风电机组内部的功率流动，难以充分利用风电机组内部的无功储备，无法很好的应对并网点电压不稳定等原因造成的无功功率供需不平衡问题；因此，亟需一种考虑风电机组内部无功储备且适用于多场景的风电场并网点电压协调控制方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于SVG与DFIG的并网点电压控制方法及系统，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明提供的技术方案，对于风机内部定子侧和转子侧的最大补偿能力进行具体分析，同时结合具有快速无功补偿能力的SVG设备，三者的有机结合能够更好的应对并网点电压不稳定等原因造成的无功功率供需不平衡问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种基于SVG与DFIG的并网点电压控制方法，包括以下步骤：

获取待控制并网点电压的风电场的仿真模型；其中，所述仿真模型包括等值风电场模型和SVG模型；所述等值风电场模型为待控制并网点电压的风电场的等值风电场模型；所述SVG模型为待控制并网点电压的风电场中SVG设备的仿真模型，用于检测并网点电压波动情况并控制吸收或者发出无功功率来稳定电压；

基于所述仿真模型检测并网点电压幅值，基于获得的并网点电压幅值实现并网点电压控制；其中，若并网点电压幅值在0.95～1.05pu内，则采用DFIG转子侧、SVG共同向风电场和电网连接系统发出或吸收无功功率，使得并网点电压稳定在1pu；若并网点电压幅值在0.9～0.95pu或1.05～1.1pu内，采用DFIG转子侧、DFIG定子侧和SVG共同向风电场和电网连接系统发出或吸收无功功率，使得并网点电压稳定在1pu；若并网点电压幅值在0.2～0.9pu或1.1～1.3pu内，则SVG协助DFIG完成高低电压穿越过程。

本发明的进一步改进在于，所述等值风电场模型中DFIG网侧变流器和转子侧变流器均采用电网电压定向矢量控制策略；SVG模型采用PWM跟踪的直接电流控制策略。

本发明的进一步改进在于，所述等值风电场模型中DFIG网侧变流器和转子侧变流器均采用电网电压定向矢量控制策略的步骤具体包括：