双馈异步风机并网系统无功协调控制方法、装置及设备与流程

本公开涉及风电并网系统，尤其涉及一种双馈异步风机并网系统无功协调控制方法、装置及设备。

背景技术：

1、双馈异步风力发电机(doubly fed induction generator，dfig)是应用最为广泛的风力发电机。在基于dfig风电机组的直流输电系统中，高压直流输电系统的整流侧和逆变侧换流器在正常工作期间需要消耗大量无功，由交流滤波器提供，而当系统发生如直流闭锁的严重故障时，直流功率传输受阻，换流器无功消耗显著降低，交流滤波器无功来不及变化导致产生大量无功盈余，从而抬高系统电压；此外，连续换相失败或当故障导致风电场端电压骤降时，无功补偿设备的无功支撑速度不够，导致故障恢复期间风电场出口处出现短时间的电压升高，并且电压骤升期间风机内部的暂态过程也将引起过电压和过电流。从而，会引起风电机组电压升高的问题。而由于dfig的定子与电网直接相连，风机端电压的骤升会导致dfig定子和转子中磁链变化，根据磁链守恒并且不能突变的原则，定子和转子绕组中将出现直流暂态分量。在转子高速运转的过程中，直流暂态分量会使得定子和转子绕组中的感应电压、电流升高，故障较为严重时会超过电力电子器件和dfig本身的安全限值，从而造成设备损坏。因此，在系统故障时对无功功率进行合理调节以提高电压穿越能力，对dfig风机直流输电系统具有很强的现实意义。

技术实现思路

1、本公开提出了一种双馈异步风机并网系统无功协调控制方法、装置及设备，旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、本公开第一方面实施例提出了一种双馈异步风机并网系统无功协调控制方法，包括：获取当前时间双馈异步风电场连接的交流母线的第一实际电压；响应于第一实际电压大于预设的额定电压，获取当前时间开始预设时间间隔后交流母线的第二实际电压；以及基于第二实际电压与第一实际电压计算电压变化量，并基于电压变化量控制同步调相机和/或双馈异步风电场启动无功补偿。

3、本公开第二方面实施例提出了一种双馈异步风机并网系统无功协调控制装置，包括：第一获取模块，用于获取当前时间双馈异步风电场连接的交流母线的第一实际电压；第二获取模块，用于响应于第一实际电压大于预设的额定电压，获取当前时间开始预设时间间隔后交流母线的第二实际电压；以及控制模块，用于基于第二实际电压与第一实际电压计算电压变化量，并基于电压变化量控制同步调相机和/或双馈异步风电场启动无功补偿。

4、本公开第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本公开实施例的双馈异步风机并网系统无功协调控制方法。

5、本公开第四方面实施例提出了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行本公开实施例公开的双馈异步风机并网系统无功协调控制方法。

6、本实施例中，通过获取当前时间双馈异步风电场连接的交流母线的第一实际电压，并响应于第一实际电压大于预设的额定电压，获取当前时间开始预设时间间隔后交流母线的第二实际电压，以及基于第二实际电压与第一实际电压计算电压变化量，并基于电压变化量控制同步调相机和/或双馈异步风电场启动无功补偿，能够在交流母线的实际电压升高的情况下，根据一段时间交流母线的电压变化量控制同步调相机和/或双馈异步风电场参与无功补偿，从而提高电压穿越能力，进而增强双馈异步风机并网系统运行的稳定性。

7、本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。

技术特征：

1.一种双馈异步风机并网系统无功协调控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述电压变化量控制同步调相机和/或所述双馈异步风电场启动无功补偿，包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制所述双馈异步风电场启动无功补偿，包括：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述响应于所述定子提供的无功补偿值达到无功补偿极限，控制所述双馈异步风机并网系统的网侧变流器启动无功补偿之前，还包括：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，其中，根据以下公式计算所述吸收无功极限和发出无功极限：

6.一种双馈异步风机并网系统无功协调控制装置，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于：

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于：

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于：

10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-5中任一项所述的方法。

技术总结本公开提出一种双馈异步风机并网系统无功协调控制方法、装置及设备，方法包括：获取当前时间双馈异步风电场连接的交流母线的第一实际电压，并响应于第一实际电压大于预设的额定电压，获取当前时间开始预设时间间隔后交流母线的第二实际电压，以及基于第二实际电压与第一实际电压计算电压变化量，并基于电压变化量控制同步调相机和/或双馈异步风电场启动无功补偿，能够在交流母线的实际电压升高的情况下，根据一段时间交流母线的电压变化量控制同步调相机和/或双馈异步风电场参与无功补偿，从而提高电压穿越能力，进而增强双馈异步风机并网系统运行的稳定性。技术研发人员：陈怡静,朱亚波,王俊伟,李春华,刘国锋,李铮,张钧阳,彭程,孙栩,巴蕾,刘旋,谢桐亮受保护的技术使用者：华能（广东）能源开发有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9