补偿谐波电流与电压不平衡的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了补偿谐波电流与电压不平衡的方法和装置。一种用于在风电场中进行谐波电流补偿的方法包括：获取风电场出口的各次谐波电流数据Ik_all/Iall以及各台风力发电机组的各次谐波电流数据Ik_n/In；利用获取的谐波电流数据计算各台风力发电机组的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint；根据计算的各台风力发电机组的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint的值以及相应风力发电机组的各次谐波电流数据Ik_n/In的分布情况进行谐波电流补偿分配判断；根据谐波电流补偿分配判断的结果，选择性地利用计算的各台风力发电机组的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint对相应风力发电机组进行自适应谐波补偿。

Method and apparatus for compensating harmonic current and voltage unbalance

Methods and apparatus for compensating harmonic current and voltage unbalance are disclosed. Includes a method for harmonic current compensation in wind farm: harmonic current data Ik_n/In harmonic current data acquisition Ik_all/Iall wind farm exports and the wind power generator; harmonic current compensation THDK_Setpoint calculation of each wind power generator group using harmonic current data acquisition; harmonic current the distribution of compensation judgment according to the distribution of harmonic current data Ik_n/In harmonic current compensation THDK_Setpoint wind generators for the calculation of the value and the corresponding wind turbine; according to the harmonic current compensation distribution to determine the outcome of selective use of harmonic current compensation THDK_Setpoint the calculation of the wind turbine adaptive harmonic compensation of wind turbine.

【技术实现步骤摘要】
补偿谐波电流与电压不平衡的方法和装置
本申请涉及智能风电场和智能光伏电站的谐波电流补偿与电压不平衡补偿，更具体地讲，涉及一种集中控制谐波电流补偿与电压不平衡补偿的方法和装置。
技术介绍
随着风电技术和光伏技术的发展，对于集中并网风电场和集中并网光伏电站而言，要求适应电网的各种需求，例如，近年来电网需求提出了低电压穿越功能、整体电站无功补偿需求、电网适应性需求等功能要求，并经过了一系列测试和验证，例如，实现了整体风电场和整体光伏电站的有功和无功调度。但是对于更加优化电网友好特性的一些特殊功能目前仍处于空白状态，例如，缺少对其他电网特性需求的优化，诸如对于电网中广泛存在的谐波、电压不对称等问题无法解决。
技术实现思路
因此，本专利技术提出一种风电场集中控制的谐波电流补偿与电压不平衡补偿的方法和装置，所述方法和装置利用每台风力发电机组的特性能够有效抑制并补偿并网谐波电流以及补偿电压不平衡，更加有助于电网优化。此外，本专利技术提出一种光伏电站集中控制的谐波电流补偿与电压不平衡补偿的方法和装置，所述方法和装置利用每台光伏逆变器的特性能够有效抑制并补偿并网谐波电流以及补偿电压不平衡，更加有助于电网优化。根据本专利技术的一方面，提供一种补偿谐波电流的方法，所述方法包括以下步骤:(a)获取风电场出口的各次谐波电流数据Ik all/Iall以及各台风力发电机组的各次谐波电流数据Ik—n/In，其中，Ik—aii表不风电场出口的各次谐波电流值，IaIi表不风电场出口的基波电流值，Ik—n表示第η台风力发电机组的各次谐波电流值，In表示第η台风力发电机组的基波电流值，k^2,n^l；(b)利用获取的谐波电流数据计算各台风力发电机组的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint ； (c)根据计算的各台风力发电机组的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint的值以及相应风力发电机组的各次谐波电流数据Ik n/In的分布情况进行谐波电流补偿分配判断；(d)根据谐波电流补偿分配判断的结果，选择性地利用计算的各台风力发电机组的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint对相应风力发电机组进行自适应谐波补偿ο根据本专利技术的另一方面，提供一种补偿谐波电流的方法，所述方法包括以下步骤:(a)获取光伏电站出口的各次谐波电流数据Ik—all/Iall以及各台光伏逆变器的各次谐波电流数据Ik—ηΛη，其中，Ik—all表示光伏电站出口的各次谐波电流值，Iall表示光伏电站出口的基波电流值，Ik—n表示第η台光伏逆变器的各次谐波电流值，In表示第η台光伏逆变器的基波电流值，k^2,n^l；(b)利用获取的谐波电流数据计算各台光伏逆变器的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint ；(c)根据计算的各台光伏逆变器的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint的值以及相应光伏逆变器的各次谐波电流数据Ikn/In的分布情况进行谐波电流补偿分配判断；(d)根据谐波电流补偿分配判断的结果，选择性地利用计算的各台光伏逆变器的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint对相应光伏逆变器进行自适应谐波补偿。根据本专利技术的另一方面，提供一种补偿电压不平衡的方法，所述方法包括以下步骤:(a)获取风电场出口的电压不平衡度U_all/U+all以及各台风力发电机组的电压不平衡度U_n/U+n，其中，U_all为风电场出口的三相电压负序分量有效值，U+all为风电场出口的三相电压正序分量有效值，U_n为第η台风力发电机组的三相电压负序分量有效值，K为第η台风力发电机组的三相电压正序分量有效值，n ≥1 ;(b)利用获取的电压不平衡度计算各台风力发电机组的电压不平衡补偿量Unbalance_Setpoint ； (c)根据计算的各台风力发电机组的电压不平衡补偿量Unbalance_Setpoint的值以及相应风力发电机组的电压不平衡度U_n/U+n的分布情况进行电压不平衡补偿分配判断；(d)根据电压不平衡补偿分配判断的结果，选择性地利用计算的各台风力发电机组的电压不平衡补偿量Unbalance_Setpoint对相应风力发电机组进行电压不平衡补偿。根据本专利技术的另一方面，提供一种补偿电压不平衡的方法，所述方法包括以下步骤:(a)获取光伏电站出口的电压不平衡度U_all/U+all以及各台光伏逆变器的电压不平衡度U_n/U+n，其中，ITall为光伏电站出口的三相电压负序分量有效值，U+all为光伏电站出口的三相电压正序分量有效值，U_n为第η台光伏逆变器的三相电压负序分量有效值，K为第η台光伏逆变器的三相电压正序分量有效值，n ^ I ;(b)利用获取的电压不平衡度计算各台光伏逆变器的电压不平衡补偿量UnbalanCe_Setp0int ;(c)根据计算的各台光伏逆变器的电压不平衡补偿量UnbalanCe_Setp0int的值以及相应光伏逆变器的电压不平衡度U_n/U+n的分布情况进行电压不平衡补偿分配判断；(d)根据电压不平衡补偿分配判断的结果，选择性地利用计算的各台光伏逆变器的电压不平衡补偿量Unbalance_Setpoint对相应光伏逆变器进行电压不平衡补偿。根据本专利技术的另一方面，提供一种补偿谐波电流的装置，所述装置包括:谐波检测模块，获取风电场出口的各次谐波电流数据Ik—all/iall以及各台风力发电机组的各次谐波电流数据Ik—?/1?，其中，Ik—all表示风电场出口的各次谐波电流值，Iall表示风电场出口的基波电流值，Ik—n表示第η台风力发电机组的各次谐波电流值，In表示第η台风力发电机组的基波电流值，k > 2，n > I ;谐波补偿量计算模块，利用谐波检测模块所获取的谐波电流数据，计算各台风力发电机组的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint ;谐波补偿分配模块,根据谐波补偿量计算模块计算的各台风力发电机组的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint的值以及谐波检测模块所获取的相应风力发电机组的各次谐波电流数据Ik—n/In的分布情况进行谐波电流补偿分配判断；谐波补偿模块，根据谐波补偿分配模块的判断结果，选择性地利用谐波补偿量计算模块计算的各台风力发电机组的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint对相应风力发电机组进行自适应谐波补偿。根据本专利技术的另一方面，提供一种补偿谐波电流的装置，所述装置包括:谐波检测模块，获取光伏电站出口的各次谐波电流数据Ik—all/iall以及各台光伏逆变器的各次谐波电流数据Ik—η/ιη，其中，Ik—all表示光伏电站出口的各次谐波电流值，Iall表示光伏电站出口的基波电流值，Ik—n表示第η台光伏逆变器的 各次谐波电流值，In表示第η台光伏逆变器的基波电流值，k > 2，n > I ;谐波补偿量计算模块，利用谐波检测模块所获取的谐波电流数据，计算各台光伏逆变器的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint ;谐波补偿分配模块，根据谐波补偿量计算模块计算的各台光伏逆变器的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint的值以及谐波检测模块所获取的相应光伏逆变器的各次谐波电流数据Ik—n/In的分布情况进行谐波电流补偿分配判断；谐波补偿模块，根据谐波补偿分配模块的判断结果，选择性地利用谐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种补偿谐波电流的方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）获取风电场出口的各次谐波电流数据Ik_all/Iall以及各台风力发电机组的各次谐波电流数据Ik_n/In，其中，Ik_all表示风电场出口的各次谐波电流值，Iall表示风电场出口的基波电流值，Ik_n表示第n台风力发电机组的各次谐波电流值，In表示第n台风力发电机组的基波电流值，k≥2，n≥1；（b）利用获取的谐波电流数据计算各台风力发电机组的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint；（c）根据计算的各台风力发电机组的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint的值以及相应风力发电机组的各次谐波电流数据Ik_n/In的分布情况进行谐波电流补偿分配判断；（d）根据谐波电流补偿分配判断的结果，选择性地利用计算的各台风力发电机组的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint对相应风力发电机组进行自适应谐波补偿。

【技术特征摘要】
1.一种补偿谐波电流的方法，其特征在于，包括以下步骤: (a)获取风电场出口的各次谐波电流数据Ikall/Iall以及各台风力发电机组的各次谐波电流数据Ik—n/In，其中，Ik—aii表不风电场出口的各次谐波电流值，IaIi表不风电场出口的基波电流值，Ik—n表示第η台风力发电机组的各次谐波电流值，In表示第η台风力发电机组的基波电流值，k≥2，n≥I ; (b)利用获取的谐波电流数据计算各台风力发电机组的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint ； (c)根据计算的各台风力发电机组的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint的值以及相应风力发电机组的各次谐波电流数据Ik—n/In的分布情况进行谐波电流补偿分配判断； (d)根据谐波电流补偿分配判断的结果，选择性地利用计算的各台风力发电机组的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint对相应风力发电机组进行自适应谐波补偿。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(c)包括: 当计算的风力发电机组的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint <相应风力发电机组的各次谐波电流数据Ik—n/In时，将THDK_Setpoint传输给相应风力发电机组； 当THDK_Setpoint>Ik n/In时，将零值传输给相应风力发电机组。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中，通过tiidK — Setpo ini = (Zi set -1k ,,〃 / Iall) x (k + Ki I)计算各台风力发电机组的各次谐波电流补一S偿量，其中，IkSet为各次谐波电流允许量设定值，kp为比例项，为积分项。 S4.一种补偿谐波电流的方法，其特征在于，包括以下步骤: (a)获取光伏电站出口的各次谐波电流数据Ik—all/Iall以及各台光伏逆变器的各次谐波电流数据Ik—n/In，其中，Ik—all表示光伏电站出口的各次谐波电流值，Iall表示光伏电站出口的基波电流值，Ik—n表示第η台光伏逆变器的各次谐波电流值，In表示第η台光伏逆变器的基波电流值，k≥2，n≥I ; (b)利用获取的谐波电流数据计算各台光伏逆变器的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint ； (C)根据计算的各台光伏逆变器的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint的值以及相应光伏逆变器的各次谐波电流数据Ik—n/In的分布情况进行谐波电流补偿分配判断； (d)根据谐波电流补偿分配判断的结果，选择性地利用计算的各台光伏逆变器的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint对相应光伏逆变器进行自适应谐波补偿。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(c)包括: 当计算的光伏逆变器的各次谐波电流补偿量THDK_Setpoint <相应光伏逆变器的各次谐波电流数据Ik—n/In时，将THDK_Setpoint传输给相应光伏逆变器； 当THDK_Setpoint>Ik n/In时，将零值传输给相应光伏逆变器。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中，通过THDk _ Setpo int = (I1 set -1k all / Iall) x (kf, + Ki I)计算各台光伏逆变器的各次谐波电流补偿—5量，其中，Ikset为各次谐波电流允许量设定值，kp为比例项，K I为积分项。 S7.一种补偿电压不平衡的方法，其特征在于，包括以下步骤: (a)获取风电场出口的电压不平衡度U_all/U+all以及各台风力发电机组的电压不平衡度U_n/U+n，其中，ITall为风电场出口的三相电压负序分量有效值，K11为风电场出口的三相电压正序分量有效值，U_n为第η台风力发电机组的三相电压负序分量有效值，U+n为第η台风力发电机组的三相电压正序分量有效值，n ^ I ； (b)利用获取的电压不平衡度计算各台风力发电机组的电压不平衡补偿量UnbalanceSetpoint ； (c)根据计算的各台风力发电机组的电压不平衡补偿量Unbalance_Setpoint的值以及相应风力发电机组的电压不平衡度U_n/U+n的分布情况进行电压不平衡补偿分配判断； (d)根据电压不平衡补偿分配判断的结果，选择性地利用计算的各台风力发电机组的电压不平衡补偿量Unbalance_Setpoint对相应风力发电机组进行电压不平衡补偿。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(c)包括: 当计算的风力发电机组的电压不平衡补偿量Unbalance_Setpoint <相应风力发电机组的电压不平衡度U_n/U+n时,将Unbalance_Setpoint传输给相应风力发电机组； 当Unbalance_Setpoint>lTn/U+n时,将零值传输给相应风力发电机组。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中，通过Unbalance _ Setpo ini = {Unbalance _ set - U ilU i U ' tM )x(kn + K1-)计算各台风力发电机组的 s电压不平衡补偿量，其中，Unbalance_Set为不平衡度允许量设定值，kp为比例项，K +为积分项。10.一种补偿电压不平衡的方法，其特征在于，包括以下步骤: (a)获取光伏电站出口的电压不平衡度U_all/U+all以及各台光伏逆变器的电压不平衡度U_n/U+n，其中，ITall为光伏电站出口的三相电压负序分量有效值，U+all为光伏电站出口的三相电压正序分量有效值，U_n为第η台光伏逆变器的三相电压负序分量有效值，K为第η台光伏逆变器的三相电压正序分量有效值，n ^ I ； (b)利用获取的电压不平衡度计算各台光伏逆变器的电压不平衡补偿量UnbalanceSetpoint ； (c)根据计算的各台光伏逆变器的电压不平衡补偿量UnbalanCe_Setp0int的值以及相应光伏逆变器的电压不平衡度U_n/U+n的分布情况进行电压不平衡补偿分配判断； (d)根据电压不平衡补偿分配判断的结果，选择性地利用计算的各台光伏逆变器的电压不平衡补偿量Unbalance_Setpoint对相应光伏逆变器进行电压不平衡补偿。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤(c)包括: 当计算的光伏逆变器的电压不平衡补偿量Unbalance_Setpoint <相应光伏逆变器的电压不平衡度U_n/U+n时，将UnbalanCe_Setp0int传输给相应光伏逆变器； 当Unbalance_Setpoint>U_n/U+n时,将零值传输给相应光伏逆变器。12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中，通过Unbalance _ Setpomi = (Unbalance _ set - U all / U 1 ) x (k + K1-)计算各台光伏逆变器的电 5压不平衡补偿量，其中，Unbalance_Set为不平衡度允许量设定值，kp为比例项K I为积分 ,V项。13.一种补偿谐波...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘炳，尹进峰，蒋中川，张群，郭锐，
申请(专利权)人：北京天诚同创电气有限公司，
类型：发明
国别省市：