[发明专利]一种基于锁相一致的直驱风电场振荡抑制方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于锁相一致的直驱风电场振荡抑制方法及系统，属于风力发电系统技术领域，解决了现有技术中由于风机间存在能量交互助增了次/超同步频率振荡发散的问题。该方法应用于风电场多机系统，包括如下步骤：实时采集所述风电场多机系统的直驱风电场的电流和/或电压，判断直驱风电场是否发生次/超同步振荡；若判断结果为发生，则调整风电场多机系统中各直驱风机锁相环输入端的电压为并网点的电压；其中，所述直驱风机锁相环连接在直驱风机出口处。实现了对直驱风电场次/超同步频率振荡的正确且有效的抑制。

技术领域

本发明涉及风力发电系统技术领域，尤其涉及一种基于锁相一致的直驱风电场振荡抑制方法及系统。

背景技术

随着风电等新能源的大规模并网，电网的结构和运行特性发生了显著变化，尤其是风电引发的次/超同步频率振荡日益严重。2015年7月，我国新疆哈密地区大规模直驱风电场接入弱交流系统发生了次/超同步频率振荡，导致临近火电发电机组扭振保护动作停机，严重危害电网的安全运行和风电场的稳定控制。因此，如何分析风电场的次/超同步频率振荡机理，以及如何抑制次/超同步频率振荡的产生，已经成为实际工程中亟待解决的重要问题。

目前，国内外针对直驱风电场次/超同步频率振荡已展开相关研究，但多数研究的控制参数并不全面，且仅适用于单机风机系统或多机聚合风机系统，风电场多机对次/超同步频率振荡的影响及多机间的振荡交互等问题仍缺乏相应的研究论证。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种基于锁相一致的直驱风电场振荡抑制方法及系统，用以解决现有技术中由于风机间存在能量交互助增了次/超同步频率振荡发散的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一方面，公开了一种基于锁相一致的直驱风电场振荡抑制方法，应用于风电场多机系统，所述方法包括如下步骤：

实时采集所述风电场多机系统的直驱风电场的电流和/或电压，判断直驱风电场是否发生次/超同步振荡；

若判断结果为发生，则调整风电场多机系统中各直驱风机锁相环输入端的电压为并网点的电压；

其中，所述直驱风机锁相环连接在直驱风机出口处。

在上述方案的基础上，还做出了如下改进：

进一步，所述方法还包括：

若判断结果为发生，实时检测次/超同步振荡是否结束，若结束，则所述各直驱风机锁相环输入端的电压恢复为与所述锁相环相连的直驱风机的输出端电压。

进一步，所述实时采集直驱风电场的电流和/或电压为：

采集直驱风电场中风机并网点处的电流和/或电压；

或者，

直驱风电场中各直驱风机出口处的电流和/或电压。

进一步，所述判断直驱风电场是否发生次/超同步振荡，包括：

若所述采集到的并网点处或任一直驱风机出口处的电流和/或电压的频率处于次/超同步振荡频率范围内，则判定直驱风电场发生次/超同步振荡。

进一步，所述次同步振荡频率范围为2.5-50Hz；所述超同步振荡频率范围为50-97.5Hz。

另一方面，公开了一种基于锁相一致的直驱风电场振荡抑制系统，应用于风电场多机系统，所述系统包括：

数据采集模块，用于实时采集所述风电场多机系统的直驱风电场的电流和/或电压；

振荡判断模块，用于接收所述数据采集模块采集到的数据，并判断直驱风电场是否发生次/超同步振荡；