風(fēng)力發(fā)電機組電壓穿越控制方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機組技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種風(fēng)力發(fā)電機組電壓穿越控制方 法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在各類風(fēng)力發(fā)電機組中，直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機組（Permanent Ma即et Synchronous Generator,PMSG)是目前兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機組的主流機型之一。大型風(fēng)電基地一般遠(yuǎn)離負(fù) 荷中必，其電力需要經(jīng)過長距離、高電壓輸送到負(fù)荷中必進(jìn)行消納。
[0003] 在實際運行過程中，電網(wǎng)電壓跌落及驟升都會對風(fēng)電機組的運行產(chǎn)生影響，甚至 造成風(fēng)電機組脫網(wǎng)，隨著風(fēng)力發(fā)電機組單機容量及風(fēng)電場規(guī)模的不斷擴大，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故 障時，如果風(fēng)力發(fā)電機與電網(wǎng)解列，而不能像常規(guī)能源發(fā)電郝樣在電網(wǎng)故障情況下為電網(wǎng) 提供支撐，就有可能導(dǎo)致嚴(yán)重的連鎖反應(yīng)，并且會嚴(yán)重影響到電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。
[0004] 然而，目前還沒有有效的進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機組電壓穿越控制的方法，導(dǎo)致了電網(wǎng)電 壓容易出現(xiàn)波動，直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機組在電網(wǎng)電壓驟升或跌落期間容易出現(xiàn)脫網(wǎng)運行的情 況，使得電網(wǎng)無法安全穩(wěn)定地運行，容易發(fā)生故障。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明實施例提供了一種風(fēng)力發(fā)電機組電壓穿越控制方法，W解決現(xiàn)有技術(shù)中直 驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機組在電網(wǎng)電壓驟升或跌落期間會出現(xiàn)脫網(wǎng)運行的技術(shù)問題，該方法包括：
[0006] 實時檢測風(fēng)力發(fā)電機組并網(wǎng)側(cè)電網(wǎng)電壓有效值；
[0007] 確定檢測到的電網(wǎng)電壓有效值與電網(wǎng)電壓設(shè)定值之間的差值，是否高于電壓上 限，或者是否低于電壓下限；
[0008] 如果所述差值未高于電壓上限且未低于電壓下限，則控制無功功率為0且控制網(wǎng) 側(cè)變流器采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的控制模式；
[0009] 如果所述差值高于電壓上限，或者差值低于電壓下限，則計算得到參考無功電流 值，并根據(jù)所述參考無功電流值計算有功電流值，將計算得到的參考無功電流值作為并網(wǎng) 偵巧俞入的無功電流值，將計算得到的有功電流值作為并網(wǎng)側(cè)輸入的有功電流值。
[0010] 在一個實施例中，按照W下公式計算參考無功電流值：
[0012] 其中，V表示參考無功電流值，UfW表示檢測到的電網(wǎng)電壓有效值，城表示電網(wǎng) 電壓設(shè)定值，iw表示額定電流。
[0013] 在一個實施例中，按照W下公式計算有功電流值：
[0015] 其中，C表示有功電流值，imax表示風(fēng)力發(fā)電機組允許的最大電流，％表示參考無 功電流值。
[0016] 在一個實施例中，控制無功功率為0且控制網(wǎng)側(cè)變流器采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán) 的控制模式，包括：
[0017] 通過第一模式選擇器控制無功功率為0,通過第二模式選擇器控制網(wǎng)側(cè)變流器采 用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的控制模式；
[0018] 將計算得到的此時的有功電流值作為并網(wǎng)側(cè)輸入的有功電流設(shè)定值，包括：
[0019] 通過所述第二模式選擇器控制將計算得到的參考無功電流值作為并網(wǎng)側(cè)輸入無 功電流值，將計算得到的有功電流值作為并網(wǎng)側(cè)輸入的有功電流值。
[0020] 在一個實施例中，上述方法還包括：
[0021] 實時監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機組中的直流母線電壓值；
[0022] 在確定出監(jiān)測到的直流母線電壓值高于預(yù)設(shè)的電壓限值的情況下，導(dǎo)通斬波卸荷 電路抑制直流母線電壓升高。
[0023] 本發(fā)明實施例提供了一種風(fēng)力發(fā)電機組電壓穿越控制裝置，W解決現(xiàn)有技術(shù)中直 驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機組在電網(wǎng)電壓驟升或跌落期間會出現(xiàn)脫網(wǎng)運行的技術(shù)問題，該裝置包括：
[0024] 檢測模塊，用于實時檢測風(fēng)力發(fā)電機組并網(wǎng)側(cè)電網(wǎng)電壓有效值；
[00巧]確定模塊，用于確定檢測到的電網(wǎng)電壓有效值與電網(wǎng)電壓設(shè)定值之間的差值，是 否高于電壓上限，或者是否低于電壓下限；
[0026] 第一控制模塊，用于在確定出所述差值未高于電壓上限且未低于電壓下限的情況 下，控制無功功率為0且控制網(wǎng)側(cè)變流器采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的控制模式；
[0027] 第二控制模塊，用于在確定出所述差值高于電壓上限，或者差值低于電壓下限的 情況下，計算得到參考無功電流值，并根據(jù)所述參考無功電流值計算有功電流值，將計算得 到的參考無功電流值作為并網(wǎng)側(cè)輸入的無功電流值，將計算得到的有功電流值作為并網(wǎng)側(cè) 輸入的有功電流值。
[0028] 在一個實施例中，第二控制模塊具體用于按照W下公式計算參考無功電流值：
[0030] 其中，表示參考無功電流值，Uw表示檢測到的電網(wǎng)電壓有效值，^/表示電網(wǎng) 電壓設(shè)定值，iw表示額定電流。
[0031] 在一個實施例中，第二控制模塊具體用于按照W下公式計算此時的有功電流值：
[0033] 其中，4表示此時的有功電流值，imax表示風(fēng)力發(fā)電機組允許的最大電流，苗表示 參考無功電流值。
[0034] 在一個實施例中，所述第一控制模塊，具體用于通過第一模式選擇器控制無功功 率為0,通過第二模式選擇器控制網(wǎng)側(cè)變流器采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的控制模式；
[0035] 所述第二控制模塊，具體用于通過第二模式選擇器控制將計算得到的參考無功電 流值作為并網(wǎng)側(cè)輸入無功電流值，將計算得到的有功電流值作為并網(wǎng)側(cè)輸入的有功電流 值。
[0036] 在一個實施例中，上述裝置還包括：
[0037] 監(jiān)測模塊，用于實時監(jiān)測直流母線電壓值；
[0038] 導(dǎo)通模塊，用于在確定出監(jiān)測到的直流母線電壓值高于預(yù)設(shè)的電壓限值的情況 下，導(dǎo)通斬波卸荷電路抑制直流母線電壓升高。
[0039] 在本發(fā)明實施例中，在檢測到電網(wǎng)電壓有效值與電網(wǎng)電壓設(shè)定值之間的差值高于 電壓上限或者低于電壓下限，即電網(wǎng)電壓驟升或跌落到一定程度時，轉(zhuǎn)換網(wǎng)側(cè)控制模式，同 時計算并改變電流參考值，使得風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)出一定的感性或者容性無功，從而降低電 網(wǎng)電壓升高或跌落的程度，實現(xiàn)了直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機組在電網(wǎng)電壓驟升或跌落期間不脫網(wǎng) 運行的目的，使得直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機組具備高低電壓穿越的能力。
【附圖說明】
[0040] 此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不 構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中：
[0041] 圖1是本發(fā)明實施例的風(fēng)力發(fā)電機組電壓穿越控制方法的流程圖；
[0042] 圖2是本發(fā)明實施例的直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機組并網(wǎng)模型示意圖；
[0043] 圖3是本發(fā)明實施例的高低電壓穿越控制方法示意圖；
[0044] 圖4是本發(fā)明實施例的電壓驟升時風(fēng)電機組運行狀態(tài)示意圖；
[0045] 圖5是本發(fā)明實施例的電壓跌落時風(fēng)電機組運行狀態(tài)示意圖；
[0046] 圖6是本發(fā)明實施例的風(fēng)力發(fā)電機組電壓穿越控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0047] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施方式和附圖，對 本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明用于解釋本發(fā)明，但并 不作為對本發(fā)明的限定。
[0048] 在本例