电压源型风机及其变流器控制方法及装置制造方法及图纸

本公开提出了电压源型风机及其变流器控制方法及装置。变流器控制方法可包括：响应于变流器的网侧电压小于或等于预定网侧电压阈值，将与所述变流器关联的虚拟内电势的幅值和角频率分别保持为稳态幅值和稳态角频率，其中，所述虚拟内电势用于对所述变流器进行控制；根据所述网侧电压和所述虚拟内电势，调整被施加所述虚拟内电势的虚拟阻抗。被施加所述虚拟内电势的虚拟阻抗。被施加所述虚拟内电势的虚拟阻抗。

【技术实现步骤摘要】
电压源型风机及其变流器控制方法及装置


[0001]本公开涉及风力发电领域，具体涉及电压源型风机的变流器控制方法、变流器控制装置、计算机可读存储介质及控制设备。

技术介绍

[0002]随着新能源发电在电力系统中的渗透率逐渐提高，电力系统呈现出电网强度减弱和惯量水平降低等特性。电力系统安全稳定风险增大，制约了电力系统的建设发展。
[0003]为了提升风力发电对电力系统的支撑作用，电压源型(即，构网型)风机(即，风电机组或风力发电机组)的发展与应用受到广泛关注。线路短路等原因引起的低电压故障是电力系统中常见的故障类型，此时，由于硬件过流能力的限制，电压源型风机的控制环节也可能进入非线性区域，从而进一步导致暂态失稳。因此，需要针对电压源型风机，有效防范低电压故障等带来的风险。

技术实现思路

[0004]本公开的实施例的目的在于提供一种电压源型风机的变流器控制方法、变流器控制装置、计算机可读存储介质及控制设备，可以在低电压故障期间提供有效的电网强度支撑并充分利用电压源型风机的容量。
[0005]根据本公开的实施例，提供一种电压源型风机的变流器控制方法，所述变流器控制方法包括：响应于变流器的网侧电压小于或等于预定网侧电压阈值，将与所述变流器关联的虚拟内电势的幅值和角频率分别保持为稳态幅值和稳态角频率，其中，所述虚拟内电势用于对所述变流器进行控制，所述预定网侧电压阈值根据额定网侧电压确定且小于额定网侧电压；根据所述网侧电压和所述虚拟内电势，调整被施加所述虚拟内电势的虚拟阻抗。
[0006]根据本公开的另一实施例，提供一种电压源型风机的变流器控制装置，所述变流器控制装置包括：内电势控制单元，被配置为：响应于变流器的网侧电压小于或等于预定网侧电压阈值，保持与所述变流器关联的虚拟内电势的幅值和角频率分别为稳态幅值和稳态角频率，其中，所述虚拟内电势用于对所述变流器进行控制，所述预定网侧电压阈值根据额定网侧电压确定且小于额定网侧电压；虚拟阻抗调整单元，被配置为：根据所述网侧电压和所述虚拟内电势，调整被施加所述虚拟内电势的虚拟阻抗。
[0007]根据本公开的实施例，提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序在被处理器执行时实现如上所述的电压源型风机的变流器控制方法。
[0008]根据本公开的实施例，提供一种控制设备，所述控制设备包括：处理器；存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的电压源型风机的变流器控制方法。
[0009]根据本公开的实施例，提供一种变流器，所述变流器包括如上所述的变流器控制装置或控制设备。
[0010]根据本公开的实施例，提供一种电压源型风机，所述电压源型风机包括如上所述
的变流器。
[0011]采用根据本公开的实施例的电压源型风机的变流器控制方法、变流器控制装置、计算机可读存储介质、控制设备、变流器及电压源型风机，至少可以实现以下技术效果之一：使电压源型风机在电网低电压故障期间实现稳定并网运行；通过调整电压源型风机的虚拟阻抗和/或其它控制参数，使风机在低电压故障期间仍运行在电压源型控制模式，对外呈现为电压源特性，而不需要切换至电流源型控制模式；可以有效提高电压源型风机在低电压故障期间对电力系统或电网的强度支撑，提升电力系统或电网的暂态稳定性。
附图说明
[0012]通过下面结合附图进行的描述，本公开的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚。
[0013]图1是根据本公开的实施例的网侧变流器的电压源型控制框图。
[0014]图2是根据本公开的实施例的电压源型风机的变流器控制方法的流程图。
[0015]图3是根据本公开的实施例的电压源型风机的变流器控制方法的流程图。
[0016]图4是根据本公开的实施例的电压源型风机的变流器控制方法的流程图。
[0017]图5是根据本公开的实施例的电压源型风机的变流器控制方法的流程图。
[0018]图6是根据本公开的实施例的电压源型风机的变流器控制装置的框图。
[0019]图7是根据本公开的实施例的电压源型风机的控制设备的框图。
具体实施方式
[0020]在风力发电领域，构网型风机表示，采用构网型控制方法来实现与电网同步的风电机组，其对外特性类似于电压源，因此也称为“电压源型风机”。随网型风机表示，采用锁相环监测电网相位实现与电网同步的风电机组，其对外特性类似于电流源，因此也称为“电流源型风机”。
[0021]在利用电压源型(即，构网型)风机进行风力发电的过程中，当监测到电网低电压故障时，通常将网侧变流器的控制模式由电压源型控制模式切换至电流源型(即，随网型)控制模式。然后，当监测到低电压故障结束时，再从电流源型控制模式切换回电压源型控制模式。如此，在低电压故障期间风机对外体现为电流源特性，无法向电力系统提供强度支撑，而且在孤岛应用场景下，上述控制方法无法实现。
[0022]考虑到现有技术中的疑难问题，本专利技术提出一种电压源型风机的变流器控制策略，可以在电网低电压故障期间执行，能够在保障风机不异常脱网的前提下，充分利用风机的有效容量来提升电力系统的暂态稳定性。
[0023]下面结合附图，提供具体实施方式的描述以帮助读者获得对在此描述的方法、装置和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开之后，在此描述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改和等同物将是清楚的。例如，在此描述的操作的顺序仅是示例，并且不限于在此阐述的那些顺序，而是除了必须以特定的顺序发生的操作之外，可如在理解本申请的公开之后将是清楚的那样被改变。此外，为了更加清楚和简明，本领域已知的特征的描述可被省略。
[0024]在此描述的特征可以以不同的形式来实现，而不应被解释为限于在此描述的示
例。相反，已提供在此描述的示例，以仅示出实现在此描述的方法、装置和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式，所述许多可行方式在理解本申请的公开之后将是清楚的。
[0025]如在此使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项中的任何一个以及任何两个或更多个的任何组合。
[0026]尽管在此可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不应被这些术语所限制。相反，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分进行区分。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
[0027]在此使用的术语仅用于描述各种示例，并不将用于限制公开。除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式也意在包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”说明存在叙述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
[0028]除非另有定义，否则本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电压源型风机的变流器控制方法，其特征在于，所述变流器控制方法包括：响应于变流器的网侧电压小于或等于预定网侧电压阈值，将与所述变流器关联的虚拟内电势的幅值和角频率分别保持为稳态幅值和稳态角频率，其中，所述虚拟内电势用于对所述变流器进行控制，所述预定网侧电压阈值根据额定网侧电压确定且小于额定网侧电压；根据所述网侧电压和所述虚拟内电势，调整被施加所述虚拟内电势的虚拟阻抗。2.根据权利要求1所述的变流器控制方法，其特征在于，所述稳态幅值和所述稳态角频率分别为所述虚拟内电势在所述网侧电压处于稳态网侧电压范围时的幅值和角频率，其中，稳态网侧电压范围高于预定网侧电压阈值。3.根据权利要求1所述的变流器控制方法，其特征在于，所述根据所述网侧电压和所述虚拟内电势，调整被施加所述虚拟内电势的虚拟阻抗，包括：根据所述网侧电压、所述虚拟内电势和所述变流器的最大耐受电流，确定虚拟阻抗目标值；按照所述虚拟阻抗目标值调整所述虚拟阻抗。4.根据权利要求1所述的变流器控制方法，其特征在于，所述变流器控制方法还包括：在根据所述网侧电压和所述虚拟内电势调整被施加所述虚拟内电势的虚拟阻抗之后，根据所述变流器的网侧电流指令，调整所述虚拟阻抗，以使所述网侧电流的幅值处于预定电流范围内。5.根据权利要求4所述的变流器控制方法，其特征在于，所述预定电流范围的电流上限值为所述变流器的最大耐受电流值；或者/并且，所述电流上...

【专利技术属性】
技术研发人员：于笑，杨晓利，吕梁年，
申请(专利权)人：新疆金风科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：