电网电压不平衡骤升下高电压穿越的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，特别设及一种电网电压不平衡骤升下高电压 穿越的控制方法和装置。
【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。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，若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频率及电压的支撑，就很可能会导致严重的 连锁反应，并对电网的稳定运行造成严重的影响。
[0003] 随着风电并网规模的扩大，发现电网电压不平衡骤升会对风电机组的运行产生影 响，所谓的电网电压不平衡骤升就是指=相电压中各相电压升高的幅度不同，正常情况下， =相的电压值保持一致的，但是在不平衡骤升的时候，=相的电压就会不一致。电压的不 平衡骤升有时甚至会造成风电机组脱网，进一步地会影响电网的稳定性及相关设备的安全 性。
[0004] 然而，如何使得并网风力发电机组在电网电压不平衡的情况下进行高电压穿越控 审IJ，W保持不脱网运行的能力，目前还没有有效的解决方法。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例提供了一种电网电压不平衡骤升下高电压穿越的控制方法，W解决 现有技术中风力发电机组在电网电压不平衡骤升期会出现脱网运行的技术问题，该方法包 括：
[0006] 在电网电压不平衡骤升时，实时检测风力发电机组并网侧=个电网线电压有效 值；
[0007] 如果检测到的=个电网线电压有效值与电网电压设定值之间的差值都不大于预 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；
[0008] 如果检测到的=个电压有效值中有至少一个与电网电压设定值之间的差值大于 所述预定阔值，则根据检测到的S个电压有效值中的最大值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，如果计算得到的有功电流值小于当前并网侧输 入的有功电流设定值，则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设定值。
[0009] 在一个实施例中，按照W下公式计算参考无功电流值：
[0011] 其中，^表示参考无功电流值，ILy表示检测到的=个电压有效值中的最大值， 表示电网电压设定值，1^表示额定电流。
[0012] 在一个实施例中，按照W下公式计算有功电流值：
[0014] 其中，4表示有功电流值，imgx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。
[0015] 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：
[0016] 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；
[0017] 将计算得到的有功电流值作为并网侧输入的有功电流设定值，包括：
[0018] 通过第二模式选择器控制将计算得到的有功电流值作为并网侧输入的有功电流 设定值。
[0019] 在一个实施例中，上述方法还包括：
[0020] 实时监测风力发电机组中的直流母线电压值；
[0021] 在确定出监测到的直流母线电压值高于预设的电压限值的情况下，导通斩波卸荷 电路抑制直流母线电压升高。
[0022] 本发明实施例还提供了一种电网电压不平衡骤升下高电压穿越的控制装置，W解 决现有技术中风力发电机组在电网电压不平衡骤升期会出现脱网运行的技术问题，该装置 包括：
[0023] 检测模块，用于在电网电压不平衡骤升时，实时检测风力发电机组中=个电网线 电压有效值；
[0024] 第一控制模块，用于在检测到的S个电网线电压有效值与电网电压设定值之间的 差值都不大于预定阔值的情况下，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；
[0025] 第二控制模块，用于在检测到的S个电压有效值中有至少一个与电网电压设定值 之间的差值大于所述预定阔值的情况下，根据检测到的=个电压有效值中的最大值计算得 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，如果计算得到的有功电 流值小于当前并网侧输入的有功电流设定值，则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设定值。
[0026] 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：
[0028] 其中，/；,表示参考无功电流值，Um。、表示检测到的=个电压有效值中的最大值， tC/表示电网电压设定值，iw表示额定电流。
[0029] 在一个实施例中，所述第二控制模块具体用于按照W下公式计算有功电流值：
[0031] 其中，4表示有功电流值，imax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。
[0032] 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；
[0033] 所述第二控制模块具体用于通过第二模式选择器控制将计算得到的有功电流值 作为并网侧输入的有功电流设定值。
[0034] 在一个实施例中，上述装置还包括：
[0035] 监测模块，用于实时监测直流母线电压值；
[0036] 导通模块，用于在确定出监测到的直流母线电压值高于预设的电压限值的情况 下，导通斩波卸荷电路抑制直流母线电压升高。
[0037] 在本发明实施例中，通过风力发电机组=相电网线电压有效值最大增量来控制风 机的无功补偿能力，进而抑制电网电压不平衡骤升的幅度，即，在确定出=相电各相网线电 压的电压有效值中有至少一个电压有效值超出设定的阔值的情况下，就转换网侧控制模 式，同时计算并改变并网侧输入的有效电流值和无功电流值，使得风力发电机组发出一定 的感性无功，从而降低电网电压不平衡骤升的程度，使得风力发电机组具备在电网电压不 平衡骤升下不脱网运行的能力。
【附图说明】
[0038] 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：
[0039] 图1是本发明实施例的电网电压不平衡骤升下高电压穿越的控制方法的流程图；
[0040] 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；
[0041] 图3是本发明实施例的电压不平衡骤升时风电机组运行状态示意图；
[0042] 图4是本发明实施例的电网电压不平衡骤升下高电压穿越的控制装置的结构框 图。
【具体实施方式】
[0043] 为使