一种风电汇集站间谐波控制方法技术

本发明专利技术提供一种风电汇集站间谐波控制方法，本发明专利技术能够实时检测各个风力发电站发出电能的间谐波情况，还能够实时检测风力发电站并入的主电网的次同步振荡情况，并在发生次同步震荡时依次切除间谐波频率较高的风力发电站，从而防止主电网产生次同步振荡情况，并在切除后按照谐波频率从低到高的顺序，依次进行投入风电站，能够在最大限度不降低并网效率的同时切除振荡源，避免主电网产生次同步振荡情况。避免主电网产生次同步振荡情况。避免主电网产生次同步振荡情况。

【技术实现步骤摘要】
一种风电汇集站间谐波控制方法


[0001]本专利技术涉及风电控制
，具体为一种风电汇集站间谐波控制方法。

技术介绍

[0002]大量电力电子和非线性负荷的接入，使得电力系统中的谐波污染越来越严重，这些谐波包括基波频率整数倍的谐波和非基波频率整数倍的间谐波，谐波会使电能损耗增加、保护装置工作异常，影响电力系统安全经济运行，间谐波的影响和危害等同整数次谐波电压的影响和危害，而在风力发电的系统中，由于风力发电机在并网前系要经过逆变器等各种以及串补电容等多种因素的作用下，可能在电网中产生频率不是电网工频整数倍频率的间谐波电流与电压,那么在并入电网后容易出现次同步振荡，各电气和机械量的都会呈现增幅振荡的情况，因此会对并入的电力系统产生严重危害。
[0003]公开号为CN105896541B提供的一种风电汇集站间谐波控制方法，其通过分轮分级切各允许切除的风电场，直至系统恢复正常的方式，而切除的依据主要是凭借间谐波的频率和间谐波电流决定的，但是针对于风力发电厂来说，由于其工作的特性，其发出的电能必定会含有间谐波和谐波，若是凭借间谐波的频率和电流就切除并网的风电站是不合理的，次同步振荡的发生具有偶然性，采用上述的装置十分容易发生误切的现象，影响并网的效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种风电汇集站间谐波控制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种风电汇集站间谐波控制方法，其中，所述方法对应的架构包括次同步振荡检测单元、核心处理单元、间谐波检测单元和切除单元，其特征在于：所述方法具体包括以下步骤：
[0007]S1:次同步振荡检测单元对风电站并网的主电网进行次同步振荡检测，获取主电网的电力系统信息，将检测的信息发送至核心处理单元；
[0008]S2:间谐波检测单元检测各个风电站输出子电网进行间谐波检测，获取子电网的间谐波信号；
[0009]S3:核心处理单元根据主电网的电力系统信息判断主电网是否出现次同步振荡，若出现次同步振荡，通过切除单元切除间谐波频率最高的风电站输出子电网；
[0010]S4:核心处理单元通过次同步振荡检测单元再次检测主电网是否出现次谐波振荡，若仍旧出现次谐波振荡，通过切除单元切除间谐波频率次高的风电站输出子电网；
[0011]S5:重复步骤S4，直至风电站并网的主电网不再出现次谐波振荡，然后按照各个风电站间谐波频率从低到高排序，依次进行投入；
[0012]S6:在投入的过程中核心处理单元通过次同步振荡检测单元持续检测主电网是否
出现次谐波振荡，若出现次谐波振荡，将已经投入的风电站再次按照间谐波频率从高到低的顺序进行依次切除，直至主电网不再出现次谐波振荡，再按照步骤S5的顺序进行投入。
[0013]优选的，所述步骤S1中次同步振荡检测步骤包括：
[0014]S101:对实测信号进行异常值剔、补和滤波、去直流的预处理；
[0015]S102:对预处理后的数据进行高阶累积量处理，利用信号参数估计算法对信号的高阶累积量进行辨识，得到数据的振荡信息；
[0016]S103:将数据的振荡信息发送至核心处理单元。
[0017]优选的，所述核心处理单元判断主电网是否出现次同步振荡的方法为，判断频率和幅值，若振荡信息中连续的数据序列信息频率相差大于50％且波动幅值不大于5％p.u.，则判断该功率波动属于正常的功率波动，没有发生次同步振荡，若连续得到的数据序列信息频率误差小于30％且幅值大于5％p.u.，则判定系统发生次同步振荡。
[0018]优选的，所述步骤S2中间谐波检测检测步骤包括：
[0019]S201:用窄带带通滤波器从采样信号中获得基波信号，并计算基波周期和频率；
[0020]S202:根据计算出的基波周期和频率，获得同步采样下的采样频率和采样序列长度，对采样时刻进行调整，调整之后每个采样时刻对应的信号幅值由四阶牛顿插值法得出；
[0021]S203:使用基于切比雪夫多项式的等波纹设计方法设计出梳状滤波器，滤除基波和谐波成分，得到间谐波；
[0022]S204:使用加窗插值求出间谐波的频率和幅值数据，并发送至核心处理单元。
[0023]优选的，计算基波周期方法为，计算采样信号穿越某一阈值的正斜率的交叉点与相邻的交叉点的时间间隔为该信号的周期，若交叉点时刻可能无法直接获得，采用牛顿插值法计算出交叉点的准确位置。
[0024]优选的，所述次同步振荡检测单元、核心处理单元和间谐波检测单元均基于嵌入式单片机构成，所述次同步振荡检测单元和间谐波检测单元采集主电网和子电网的信号时通过电压互感器和电流互感器进行采集，所述切除单元为断路器。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0026]本专利技术能够实时检测各个风力发电站发出电能的间谐波情况，还能够实时检测风力发电站并入的主电网的次同步振荡情况，并在发生次同步震荡时依次切除间谐波频率较高的风力发电站，从而防止主电网产生次同步振荡情况，并在切除后按照谐波频率从低到高的顺序，依次进行投入风电站，能够在最大限度不降低并网效率的同时切除振荡源，避免主电网产生次同步振荡情况。
附图说明
[0027]图1为本专利技术整体方法流程示意图。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]实施例：
[0030]请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：
[0031]一种风电汇集站间谐波控制方法，其中：所述方法对应的架构包括次同步振荡检测单元、核心处理单元、间谐波检测单元和切除单元，所述核心处理单元和同步振荡检测单元、间谐波检测单元电性连接，所述切除单元为断路器，串联在各个风力发电站和主电网的连接回路上，所述核心处理单元和切除单元电性连接，用于控制切除单元切除和投入，所述次同步振荡检测单元、核心处理单元和间谐波检测单元均基于嵌入式单片机构成，所述次同步振荡检测单元和间谐波检测单元采集主电网和子电网的信号时通过电压互感器和电流互感器进行采集，所述同步振荡检测单元、核心处理单元和间谐波检测单元用于实现下列方法步骤，所述风电汇集站间谐波控制方法具体包括以下步骤：
[0032]S1:次同步振荡检测单元对风电站并网的主电网进行次同步振荡检测，获取主电网的电力系统信息，将检测的信息发送至核心处理单元。
[0033]其中所述步骤S1中次同步振荡检测步骤包括：
[0034]S101:对实测信号进行异常值剔、补和滤波、去直流的预处理。
[0035]其中，采用七点二阶算法前推差分公式对异常数据进行判断和剔除，在为了避免将阶跃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电汇集站间谐波控制方法，所述方法对应的架构包括次同步振荡检测单元、核心处理单元、间谐波检测单元和切除单元，其特征在于：所述方法具体包括以下步骤：S1:次同步振荡检测单元对风电站并网的主电网进行次同步振荡检测，获取主电网的电力系统信息，将检测的信息发送至核心处理单元；S2:间谐波检测单元检测各个风电站输出子电网进行间谐波检测，获取子电网的间谐波信号；S3:核心处理单元根据主电网的电力系统信息判断主电网是否出现次同步振荡，若出现次同步振荡，通过切除单元切除间谐波频率最高的风电站输出子电网；S4:核心处理单元通过次同步振荡检测单元再次检测主电网是否出现次谐波振荡，若仍旧出现次谐波振荡，通过切除单元切除间谐波频率次高的风电站输出子电网；S5:重复步骤S4，直至风电站并网的主电网不再出现次谐波振荡，然后按照各个风电站间谐波频率从低到高排序，依次进行投入；S6:在投入的过程中核心处理单元通过次同步振荡检测单元持续检测主电网是否出现次谐波振荡，若出现次谐波振荡，将已经投入的风电站再次按照间谐波频率从高到低的顺序进行依次切除，直至主电网不再出现次谐波振荡，再按照步骤S5的顺序进行投入。2.根据权利要求1所述的一种风电汇集站间谐波控制方法，其特征在于：所述步骤S1中次同步振荡检测步骤包括：S101:对实测信号进行异常值剔、补和滤波、去直流的预处理；S102:对预处理后的数据进行高阶累积量处理，利用信号参数估计算法对信号的高阶累积量进行辨识，得到数据的振荡信息；S103:将数据的振荡信息发送至核心处理单元。3.根据权利要求2所述的一种风电汇集...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨威，赵海亮，郎泽萌，刘东阳，张小雷，蒋成伟，
申请(专利权)人：中广核新能源安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：