[发明专利]一种抑制大规模风机脱网的交直流协调控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统自动化控制领域，具体涉及一种抑制大规模风机脱网的交直流协调控制方法。

背景技术

我国风电并网呈现出大规模集中、远距离输送、弱电网支撑的特点。近年来频繁发生电网故障期间及故障消除后，大规模风电机组低压或高压脱网事故，已成为风电并网发展进程中最为突出的问题之一。深入分析多起大规模风机脱网事件的发展过程后发现，事故起因多数是风电场电气设备或网络元件故障，引起风电场站内和系统电压大幅跌落，在此期间大量风机因不具备低电压穿越能力而脱网；故障切除后系统电压恢复，外送潮流减轻引起局部无功过剩，电压过度升高；而风电场无功补偿装置的自投切功能尚不完善，无法跟随电压响应变化及时进行调整，导致部分风电机组过压保护动作脱网。风机高压脱网则进一步加剧电网无功过剩程度，恶性循环可能造成更多风机相继脱网。

为抑制大规模风机脱网，目前国内外研究主要侧重于以下2个方面：1）从初始运行的角度，限制风机上网功率，此方案可能造成大量风电场弃风，大大降低了风电场经济效益；2）考虑配置SVC、STATCOM及SSSC等无功补偿装置来提高风机本身的低电压穿越能力，此方法往往需要增加新的硬件设施，经济投资较大。另外，若无功补偿装置不能自动跟随风电场并网点电压波动，还可能加剧风机在高压过程中的脱网代价。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种抑制大规模风机脱网的交直流协调控制方法，在不改变风机本身低电压穿越能力现状的前提下，充分利用风电场所处电网内大容量直流系统快速可控性，并与交流系统紧急控制手段相协调来抑制大规模风机脱网。

本发明提供的一种抑制大规模风机脱网的交直流协调控制方法，其改进之处在于，利用直流紧急功率调制抑制风机低压脱网，利用直流紧急功率调制和交流系统常规紧急控制抑制风机高压脱网；所述交直流协调控制方法包括如下步骤：

（1）确定n个直流系统紧急调制功率量的参数；

（2）实时测量风电场并网母线电压；

（3）判断直流系统i是否满足低压动作判据；是则根据动作轮次k，令直流系统i执行第k轮紧急功率调制，并进行步骤（4）；否则直接进入步骤（4）；

（4）判断直流系统i是否满足高压动作判据；是则根据动作轮次j，令直流系统i执行第j轮紧急功率调制，并进行步骤（5）；否则结束所述交直流协调控制方法；

（5）判断交流系统是否满足高压动作判据；是则执行常规紧急控制；否则结束所述交直流协调控制方法。

其中i为1-n中任意一个直流系统，由用户确定；若需判断多个直流系统，则重复步骤（1）-（5）即可。

其中，对于直流系统i，步骤（1）紧急调制功率量的参数包括直流系统i的额定功率P_dni、直流系统i的位置R_i、直流系统i过负荷系数L_di。

其中，步骤（3）第k轮紧急功率调制是风电场并网母线电压满足整定的第k轮低压动作二元表（Udnset_k，△tk），由控制系统向直流系统i发紧急功率调制命令，对直流系统i的功率量进行调整，调整量为：