风力发电机组高电压穿越控制方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及风力发电机组技术领域，特别设及一种风力发电机组高电压穿越控制 方法和装置。
【背景技术】
[0002] 在各类风力发电机组中，直驱型风力发电机组（Permanent Ma即et Synchronous Generator,PMSG)是目前兆瓦级风力发电机组的主流机型之一。大型风电基地一般远离负 荷中屯、，其电力需要经过长距离、高电压输送到负荷中屯、进行消纳。
[0003] 在实际运行过程中，电网电压跌落及骤升都会对风电机组的运行产生影响，甚至 造成风电机组脱网，随着风力发电机组单机容量及风电场规模的不断扩大，当电网出现故 障时，如果风力发电机与电网解列，而不能像常规能源发电那样在电网故障情况下为电网 提供支撑，就有可能导致严重的连锁反应，并且会严重影响到电网的稳定运行。
[0004] 目前研究比较多的是电网电压跌落对风电机组的动态影响分析及相应的低电压 穿越技术，而电网电压骤升对风电机组的动态影响分析及相应的高电压穿越技术还没有有 效的研究。 阳〇化]然而，随着部分地区风力发电机组低电压穿越改造的完成，电网电压骤升将成为 地区风力发电机组脱网的主要原因之一。因此，亟需研究出一种可W有效进行风力发电机 组高电压穿越控制的方法，W解决直驱型风力发电机组在电网电压骤升期间容易出现脱网 运行，而导致的电网无法安全稳定地运行，容易发生故障的技术问题。
【发明内容】
[0006] 本发明实施例提供了一种风力发电机组高电压穿越控制方法，W解决现有技术中 直驱型风力发电机组在电网电压骤升期间会出现脱网运行的技术问题，该方法包括：
[0007] 实时检测风力发电机组并网侧电网电压有效值；
[0008] 确定检测到的电网电压有效值与电网电压设定值之间的差值是否大于第一预定 阔值；
[0009] 如果所述差值不大于所述第一预定阔值，则控制无功功率为0且控制网侧变流器 采用电压外环、电流内环的控制模式；
[0010] 如果所述差值大于所述第一预定阔值，则计算得到参考无功电流值，并根据所述 参考无功电流值计算有功电流值，将计算得到的参考无功电流值作为并网侧输入的无功电 流值，将计算得到的有功电流值作为并网侧输入的有功电流值。
[0011] 在一个实施例中，按照W下公式计算参考无功电流值：
[001引其中，>0表示参考无功电流值，Ure康示检测到的电网电压有效值，氏；/?表示电网 电压设定值，iw表示额定电流。
[0014] 在一个实施例中，按照W下公式计算有功电流值：
[0016] 其中，C表示有功电流值，im。^表示风力发电机组允许的最大电流，4表示参考无 功电流值。
[0017] 在一个实施例中，控制无功功率为0且控制网侧变流器采用电压外环、电流内环 的控制模式，包括：
[0018] 通过第一模式选择器控制无功功率为0,通过第二模式选择器控制网侧变流器采 用电压外环、电流内环的控制模式；
[0019] 将计算得到的此时的有功电流值作为并网侧输入的有功电流设定值，包括：
[0020] 通过所述第二模式选择器控制将计算得到的参考无功电流值作为并网侧输入的 无功电流值，将计算得到的有功电流值作为并网侧输入的有功电流值。
[0021] 在一个实施例中，所述第一预定阔值为0. 1倍电网电压设定值。
[0022] 在一个实施例中，上述方法还包括：
[0023] 实时监测风力发电机组中的直流母线电压值；
[0024] 在确定出监测到的直流母线电压值高于第二预定阔值的情况下，导通斩波卸荷电 路抑制直流母线电压升高。
[0025] 本发明实施例还提供了一种风力发电机组高电压穿越控制装置，W解决现有技术 中直驱型风力发电机组在电网电压骤升期间会出现脱网运行的技术问题，该装置包括： [00%] 检测模块，用于实时检测风力发电机组并网侧电网电压有效值；
[0027] 确定模块，用于确定检测到的电网电压有效值与电网电压设定值之间的差值是否 大于第一预定阔值；
[0028] 第一控制模块，用于在确定出所述差值不大于所述第一预定阔值情况下，控制无 功功率为0且控制网侧变流器采用电压外环、电流内环的控制模式；
[0029] 第二控制模块，用于在确定出所述差值大于所述第一预定阔值的情况下，计算得 到参考无功电流值，并根据所述参考无功电流值计算有功电流值，将计算得到的参考无功 电流值作为并网侧输入的无功电流值，将计算得到的有功电流值作为并网侧输入的有功电 流值。
[0030] 在一个实施例中，所述第二控制模块具体用于按照W下公式计算参考无功电流 值：
阳0巧其中，在表示参考无功电流值，Ure康示检测到的电网电压有效值，?表示电网 电压设定值，iw表示额定电流。
[0033] 在一个实施例中，所述第二控制模块具体用于按照W下公式计算此时的有功电流 值：
[0035] 其中，4表示此时的有功电流值，imax表示风力发电机组允许的最大电流，苗表示 参考无功电流值。
[0036] 在一个实施例中，所述第一控制模块，具体用于通过第一模式选择器控制无功功 率为0,通过第二模式选择器控制网侧变流器采用电压外环、电流内环的控制模式；
[0037] 所述第二控制模块，具体用于通过所述第二模式选择器控制将计算得到的参考无 功电流值作为并网侧输入的无功电流值，将计算得到的有功电流值作为并网侧输入的有功 电流值。 阳03引在一个实施例中，第一预定阔值为0. 1倍电网电压设定值。
[0039] 在一个实施例中，上述装置还包括：
[0040] 监测模块，用于实时监测直流母线电压值；
[0041] 导通模块，用于在确定出监测到的直流母线电压值高于第二预定阔值的情况下， 导通斩波卸荷电路抑制直流母线电压升高。
[0042] 在本发明实施例中，在检测到电网电压有效值与电网电压设定值之间的差值高于 预定值，即电网电压骤升到一定程度时，转换网侧控制模式，同时计算并改变电流参考值， 使得风力发电机组发出一定的感性无功，从而降低电网电压升高的程度，实现了直驱型风 力发电机组在电网电压骤升期间不脱网运行的目的，使得直驱型风力发电机组具备高电压 穿越的能力。
【附图说明】
[0043] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不 构成对本发明的限定。在附图中：
[0044] 图1是本发明实施例的风力发电机组高电压穿越控制方法的流程图；
[0045] 图2是本发明实施例的直驱型风力发电机组并网模型示意图；
[0046] 图3是本发明实施例的电网电压骤升下直驱型风力发电机组并网模型的运行状 态不意图；
[0047] 图4是本发明实施例的高电压穿越控制方法的电路示意图；
[0048] 图5是本发明