一种实现风电机组调压调频的控制方法与流程

本发明涉及一种实现风电机组调压调频的控制方法，属于新能源发电领域。

背景技术：

随着近年来风电并网规模的不断增大，系统内风电渗透率不断提升，针对风电机组并网运行的要求越来越严格。为改善电力系统的稳定性，需要风电机组能够和传统同步发电机组一样为系统提供无功和频率支撑，以实现风电机组的“友好型”并网。而原有的风电机组多不具备此功能，因此亟需一种控制方法以增加调压调频功能。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种实现风电机组调压调频的控制方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种实现风电机组调压调频的控制方法，包括

将并网点电压和参考电压U_ref共同输入虚拟同步机的下垂控制单元，得到无功功率增量Q_d；

将无功功率增量Q_d和变流器输出的参考无功功率Q_ref共同输入变流器的最大无功能力限制单元，得到经限幅后的无功指令所对应的无功电流参考值i_qref；

将当前风速v_wind和桨距角θ₀共同输入MPPT，得到参考有功功率P_ref；

将当前并网点频率f与电网参考频率f_ref相减得到当前频率差Δf；

将当前频率差Δf输入虚拟同步机的下垂控制单元得到有功输出增量P_d；

将当前并网点频率f输入虚拟同步机的惯性控制单元得到有功输出增量P_i；

将参考有功功率P_ref、有功输出增量P_d和有功输出增量P_i共同输入变流器的有功控制单元，得到有功电流参考值i_dref以及需要调整的桨距角θ；

根据无功电流参考值i_qref和有功电流参考值i_dref进行变流器电流环控制；根据需要调整的桨距角θ进行桨距控制。

在输入虚拟同步机的下垂控制单元之前，并网点电压需经过滤波处理。

本发明所达到的有益效果：本发明依托原风电变流器控制系统的基础上，附加了基于下垂控制及虚拟惯性控制的调压调频环节，工程实现非常简便易操作，使得风电机组在电网故障情况下能够提供一定的无功和有功功率支撑，改善了系统的稳定性。

附图说明

图1为本发明的控制框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种实现风电机组调压调频的控制方法，具体如下：

将滤波处理后的并网点电压U_g和参考电压U_ref共同输入虚拟同步机的下垂控制单元，得到无功功率增量Q_d。

将无功功率增量Q_d和变流器输出的参考无功功率Q_ref共同输入变流器的最大无功能力限制单元，得到经限幅后的无功指令所对应的无功电流参考值i_qref。采集当前风速v_wind和桨距角θ₀，将当前风速v_wind和桨距角θ₀共同输入MPPT，得到参考有功功率P_ref。

采集当前并网点频率f与电网参考频率f_ref，将当前并网点频率f与电网参考频率f_ref相减得到当前频率差Δf。

将当前频率差Δf输入虚拟同步机的下垂控制单元得到有功输出增量P_d。

将当前并网点频率f输入虚拟同步机的惯性控制单元得到有功输出增量P_i。

将参考有功功率P_ref、有功输出增量P_d和有功输出增量P_i共同输入变流器的有功控制单元，经过限幅、计算得到有功电流参考值i_dref以及需要调整的桨距角θ。

根据无功电流参考值i_qref和有功电流参考值i_dref进行变流器电流环控制；即电网电压异常时，提供或者吸取无功功率以帮助电网电压的恢复；在电网频率异常时，通过有功功率输出的变化，减小电网频率故障的深度。

根据需要调整的桨距角θ进行桨距控制。

上述方法依托原风电变流器控制系统的基础上，附加了基于下垂控制及虚拟惯性控制的调压调频环节，工程实现非常简便易操作，使得风电机组在电网故障情况下能够提供一定的无功和有功功率支撑，改善了系统的稳定性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。