[发明专利]全功率风电机组并网变流器低电压穿越控制方法

摘要

本发明提供一种全功率风电机组并网变流器低电压穿越控制方法，其中电网侧变流器实现中间直流电压稳定和根据电网或主控要求产生无功功率功能；电机侧变流器实现根据主控命令调节发电机转矩和根据不同运行状态调节发电机磁场的功能。通过电机侧变流器和电网侧变流器的协调控制实现能量平衡，保证风力发电机组在接入点电网电压跌落期间不脱网运行。提高机组效率，减小能量损失，简化系统结构，减小装置体积、增强结构紧凑性、降低装置成本。

主权项

风力发电机组并网变流器低电压穿越控制方法，采用电压型并网变流器，其特征是，包括以下步骤：1）检测中间直流电压，得到中间直流电压反馈值，与中间直流电压指令值比较，其差值输入电压调节器，电压调节器控制中间直流电压跟随中间直流电压指令值；2）电压调节器的输出是电网侧变流器有功电流指令值，在低电压穿越阶段需要限制有功电流的指令值，确保网侧变流器能够按照最大能力向电网输出能量而不出现过流故障；3）低电压穿越期间，改变发电机磁场给定值，通过磁场调节器迅速减小风力发电机的磁场，使发电机的输出功率减小，保证变流器的输入和输出功率平衡；4）在低电压穿越的过程中可以认为风速不变，发电机的机械输入功率近似不变；在发电机磁场减小后，发电机的输出电功率降低，会导致发电机的输入输出功率不平衡，发电机升速；由于风力发电机组的转动惯量很大，可以保证发电机转速始终处于正常范围内；电网电压恢复后，并网功率会迅速上升，造成中间直流电压下降：1）检测到中间直流电压下降，得到中间直流电压反馈值，与中间直流电压指令值比较，其差值输入电压调节器，电压调节器控制中间直流电压跟随中间直流电压指令值；2）电压调节器的输出是电网侧变流器有功功率指令值，在正常工作的条件下能够稳定控制风电机组并网变流器有功功率，确保变流器的功率平衡；3）随着电网侧电压的慢慢恢复，逐步将发电机磁场给定值恢复至正常，发电机的输出功率增加；根据发电机的转矩平衡方程，电机的输入输出功率逐渐恢复平衡，电机转速不再升高；至此，低电压期间的一个调节过程结束。