申请/专利权人：电子科技大学

申请日：2024-02-20

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN118054462A

主分类号：H02J3/38

分类号：H02J3/38;H02J3/48;H02J3/50;H02J3/24

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.06.04#实质审查的生效;2024.05.17#公开

摘要：本发明公开了一种采用推导得到的临界短路比的最大值作为区分风机并网系统强弱的临界值，如果为强电网则采用传统控制策略对DFIG进行控制，如果为弱电网则利用弱电网DFIG稳态模型重新计算DFIG的机械特性以及输电线路对无功输出的限制，在上述限制条件下采用动态无功协调控制策略对DFIG进行控制。本发明通过判断风机并网系统的强度，针对弱电网情况提出相应的控制策略，有效改善了并网点电压的稳定性，同时减少了不必要的有功损耗。

主权项：1.一种基于临界短路比的风电机组并网点电压协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：采用如下公式计算风机并网系统的短路比SCR： 其中，Upcc为并网点电压，SN为并网双馈异步风力发电机DFIG的额定容量，Z为DFIG的等效阻抗，Z＝R+jX，R和X分别为DFIG的等效电阻和等效电抗；采用如下公式计算风电机组的临界短路比CSCR： 其中，P、Q分别为DFIG的有功功率和无功功率，S为DFIG注入的视在功率；S2：判断是否短路比SCR＜2，如果不是，则进入步骤S3，否则进入步骤S4；S3：采用传统的可调功率因数控制对DFIG进行控制，即根据DFIG并网系统的无功需求计算功率因数要求，然后由DFIG通过定子侧产生所需要的无功功率以支撑并网点电压稳定；S4：判断是否SCR＞CSCR，如果是，进入步骤S5，否则进入步骤S6；S5：DFIG采用转子侧变流器RSC恒压单独控制模式进行并网点电压控制，即DFIG根据当前并网点电压Upcc与预设基准电压Uref之间的误差，自动从定子侧输出所需的无功功率；S6：采用如下公式计算定子无功功率输出极限值Qsmax： 其中，Us为定子电压，Lm、Ls分别为互感系数和定子绕组自感系数，ω1为定子绕组电流和电压的角频率，Ps为定子侧输出有功功率，Irmax为转子电流最大值；采用如下公式计算网侧变流器无功功率极限值Qgmax： 其中，Pg，Sg分别为电网母线的有功功率和视在功率；S7：判断是否QD＜Qsmax+Qgmax，如果是，进入步骤S8，否则进入步骤S9；S8：由转子侧变流器RSC和网侧变流器GSC协同对DFIG进行无功控制，具体步骤包括：S8.1：采用如下公式计算得到DFIG当前的无功需求Q′D： S8.2：采用如下公式计算输电线路的无功损耗Qloss： 其中，θ为并网点电压和电网母线电压相角差；S8.3：采用如下公式计算得到无功需求QD：QD＝Q′D+QlossS8.4：确定RSC的无功参考输入Qsref和GSC的无功参考输入Qgref，由RSC和GSC基于无功功率进行协调控制，其中RSC的无功参考输入Qsref采用如下公式确定： GSC的无功参考输入Qgref采用如下公式确定： S9：采用如下公式重新计算定子无功功率输出极限值Qs_max： 其中，Irq_max为转子q轴电流最大值，Ird为转子d轴电流，Ls为定子自感系数；Lm为定转子绕组之间的互感系数；ψs为定子磁链；令RSC的无功参考输入Qsref＝Qs_max，有功参考输入为最大功率追踪得到的有功参考输入Pr_ref，GSC的无功参考输入Qgref＝Qgmax；其中有功参考输入Pr_ref采用如下方法计算：计算定子输出功率Qs与定子无功功率输出极限值Qs_max的误差Qs_max-Qs，采用PI控制器根据误差Qs_max-Qs生成有功功率协调因子Pr_c，其最小值设置为0，最大值设置为-Pr_ref；最后根据生成的有功功率协调因子Pr_c，更新有功参考输入为Pr_ref＝Pr_ref-Pr-c。

全文数据：

权利要求：

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