控制，当无功电流为零时实现风电机组的单位功率因 数控制。
[0073] 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如图3所示，其中， active power表示有功功率，reactive power表示无功功率。对图3所示的直驱型风力发 电机组在电网电压骤升下的运行状态进行分析可W得出当电网电压骤升时，网侧变流器的 输出电流会减小，风力发电机组输出有功功率增加，功率不平衡造成电网多余的能量通过 网侧对直流母线电容充电，引起直流母线电压的上升，网侧变流器输出电流崎变。电网电压 升高到一定值会引起风机高电压保护动作造成部分风机脱网，同时直流母线电压升高超过 限值将威胁变流器的正常运行，造成风电机组的损坏。
[0074] 为了抑制电网电压的骤升，需要风力发电机组具备一定的无功补偿能力，在电网 电压骤升期间发出一定的感性无功，为了限制直流母线电压的升高，可W在直流侧增加卸 荷电路，将多余的能量通过卸荷电阻W热量形式消耗掉；由于风机功率限制，可通过降低风 机有功输出来增强风机的无功补偿能力，实现直驱型风力发电机组在电网电压骤升期间的 不脱网运行，使直驱型风力发电机组具备高电压穿越的能力。
[0075] 考虑到电网电压骤升期间风力发电机组的无功输出主要取决于电网电压骤升的 幅度，在并网点电压骤升至1. 1倍标称值及W上时，机组需要按照电网电压每升高1%、至 少提供2%额定无功电流的原则优先对故障电网进行补偿，即：
(公式1)
[0077] 其中，V表示参考无功电流值，U。康示检测到的电网电压有效值（即实测电网电 压有效值），fC/表示电网电压设定值，iw表示额定电流。 阳07引具体的，可W按照W下方式进行控制：
[0079] 如图4所示，实时监测风力发电机组并网侧电网电压有效值Uw,将检测到的值 与电网电压设定值巧作差，将差值是否超出设定的电压限值作为Ctrll的输入信号：在 电网电压正常的情况下，Ctrll选择器选择模式1使无功电流为0, Ctrl2选择器选择模 式11，网侧变流器采用电压外环、电流内环控制模式，使风力发电机组保持单位功率因数 正常运行；当电网电压骤升使检测到的电网电压值与设定值差值超过限值时Ctrll选择 器选择模式2,进一步的，再利用上述公式运算得出参考无功电流值V，使风力发电机组 具备一定的无功补偿能力，可W发出一定的感性无功来抑制电网电压的升高，同时根据
'得出此时的有功电流值。同时，还可W实时监测直流母线电 压值Ud。，并将Ud。与直流母线电压设定值进行作差，将差值是否超过设定的限值作为Ctrl2 的输入信号，当差值超过限值时，Ctrl2选择器选择模式22,即选择根据松-公得 出的有功电流值作为有功电流设定值。在运个时候因无功电流增大，因此有功电流将偏小， 由于风力发电机组的功率有限，则间接提升了风力发电机组的无功补偿能力。进一步的，与 此同时Ctrl2的输入信号也会同时作为直流侧化opper电路的开关信号，直流母线电压升 高超过限值之后，会开启化opper卸荷电路，将直流侧多余的能量消耗掉，防止直流母线过 电压，保证风力发电机组的正常运行。
[0080] 利用EMTDC/PSCAD仿真平台搭建仿真模型对上述方法进行仿真验证，在验证过程 中，设定直驱型风力发电机组额定功率为2. 5MW，风力发电机组输出电压为690V，通过变压 器升至35kV接入电网，仿真结果如图5所示。
[0081] 电网电压骤升期间，改变网侧变流器控制模式，增大无功电流，使风力发电机组 发出一定的感性无功，有助于抑制电网电压的骤升；同时当直流母线电压升高超过限值时 化opper电路开启，使直流母线电压骤降，随着多余能量的消耗，直流母线电压维持在允许 的范围内，避免直流母线过电压，保证风力发电机组正常运行，实现风力发电机组在电网电 压骤升期间不脱网连续运行，使风力发电机组具备高电压穿越的能力。
[0082] 在本例中，利用图4中的Ctrll和Ctrl2两个模式选择器进行网侧变流器控制模 式的转换，使得有功电流参考设定值、无功电流参考设定值可W随着电网电压的变化及直 流母线电压的变化而变化，同时还可W通过直流母线电压的变化控制化opper电路的开启 与关闭进行多余能量的消耗，用W抑制直流母线电压的升高。在电网电压骤升期间，改变网 侧变流器控制模式，使风力发电机组发出一定的感性无功，抑制电网电压的骤升，同时当直 流母线电压升高超过限值时化opper电路开启，使直流母线电压骤降，随着多余能量的消 耗，直流母线电压将维持在允许的范围内，避免了直流母线过电压，保证了风力发电机组的 正常运行，保证了风力发电机组在电网电压骤升期间不脱网连续运行，使得风力发电机组 具备高电压穿越的能力，抑制了电网电压的波动，有利于电网的安全稳定运行。
[0083] 基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种风力发电机组高电压穿越控制 装置，如下面的实施例所述。由于风力发电机组高电压穿越控制装置解决问题的原理与风 力发电机组高电压穿越控制方法相似，因此风力发电机组高电压穿越控制装置的实施可W 参见风力发电机组高电压穿越控制方法的实施，重复之处不再寶述。W下所使用的，术语 "单元"或者"模块"可W实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管W下实施例所描述 的装置较佳地W软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想 的。图6是本发明实施例的风力发电机组电压穿越控制装置的一种结构框图，如图6所示， 包括：检测模块601、确定模块602、第一控制模块603和第二控制模块604,下面对该结构 进行说明。
[0084] 检测模块601，用于实时检测风力发电机组并网侧电网电压有效值；
[0085] 确定模602,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；
[0086] 第一控制模块603,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；
[0087] 第二控制模块604,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。
[0088] 在一个实施例中，第二控制模块604具体用于按照W下公式计算参考无功电流 值：
[0090] 其中，4表示参考无功电流值，Ure康示检测到的电网电压有效值，[0表示电网 电压设定值，iw表示额定电流。
[0091] 在一个实施例中，第二控制模块604具体用于按照W下公式计算此时的有功电流 值：
[009引其中，4表示此时的有功电流值，im。^表示风力发电机组允许的最大电流，V表示 参考无功电流值。
[0094] 在一个实施例中，第一控制模块603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；第二控制 模块604具体