风电场谐波抑制器输出幅值调节方法与流程

本发明涉及电力系统技术领域，特别涉及一种风电场谐波抑制器输出幅值调节方法。

背景技术：

为提高对风电场远距离线路输送容量，一般采取高压直流输电或串补电容等方式，然而这些设备会引起电力系统出现不稳定的次同步振荡现象。目前，可以采用无功补偿装置附加谐波抑制器的形式抑制次同步振荡。无功补偿装置以谐波抑制器输出信号作为参考信号，发出抑制次同步振荡的电流。当谐波抑制器的参考信号超过无功补偿装置限度时，无功补偿装置将会闭锁，不发出任何电流，使得无功补偿装置附加谐波抑制器整体无法抑制风电场次同步振荡。并且，目前尚缺乏防止其闭锁的有效解决方法。

技术实现要素：

本发明的目的是设计一种风电场谐波抑制器输出幅值调节方法，可以达到提高无功补偿装置输出能力，防止限幅造成闭锁的作用，具有在各种控制输出信号情况下对谐波抑制器输出幅值进行调节，在各种情况下都能提供保证无功补偿装置正常工作的优点。

一种风电场谐波抑制器输出幅值调节方法，包括以下步骤：

步骤一，据电网发生次同步振荡时电压或电流中的次同步频率分量计算指令信号x(t)：

x(t)＝k×g(t)

其中，x(t)为离散的电流信号，k为放大增益，是一常数，取值-1～-10；g(t)为电网电压或电流中的谐波信号，g(t)可直接测得；t为时间；

步骤二，对指令信号x(t)进行实时判断并依判断结果输出参考信号y(t)；

当x(t)＞th时，

当-th＜x(t)＜th时，y(t)＝x(t)；

当x(t)＜-th时，

当x(t)最大值等于-th时，y(t)＝-th；

当x(t)为负无穷大时，y(t)＝-th+tf；

其中，th为参考信号y(t)的最大限幅，th是根据无功补偿装置额定容量确定的，一般是无功补偿装置能输出的最大电流；tf为调节阈值，0＜tf＜th；当x(t)＞th或x(t)＜-th，输出依然为正弦，不会出现极端情况下削顶使得无功补偿装置无法输出的情况；

步骤三，无功补偿装置按照步骤二的y(t)发出对应电流注入电网。

优选的，tf取值0.9th～0.99th。

本发明的有益效果是：

(1)本发明具有结构简单、设计合理的优点；

(2)本发明提出了通过对指令信号x(t)进行计算并判断，能实时调节无功补偿装置的工作状态，能提高无功补偿装置输出能力，防止限幅造成闭锁的作用，在各种情况下都能提供保证无功补偿装置正常工作。

附图说明：

附图1是风电场谐波抑制器输出幅值调节方法所依存的物理模块示意图。

附图2是风电场谐波抑制器输出幅值调节方法的算法效果示意图。

具体实施方式：

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了便于理解，可参阅图1，一种风电场谐波抑制器输出幅值调节方法，包括以下步骤：

步骤一，控制模块据电网发生次同步振荡时电压或电流中的次同步频率分量计算指令信号x(t)：

x(t)＝k×g(t)

其中，x(t)为离散的电流信号，k为放大增益，是一常数，取值-1～-10；g(t)为电网电压或电流中的谐波信号，g(t)可直接测得；t为时间；

步骤二，谐波抑制器对指令信号x(t)进行实时判断并依判断结果输出参考信号y(t)；

当x(t)＞th时，

当-th＜x(t)＜th时，y(t)＝x(t)；

当x(t)＜-th时，

当x(t)最大值等于-th时，y(t)＝-th；

当x(t)为负无穷大时，y(t)＝-th+tf；

其中，th为参考信号y(t)的最大限幅，th是根据无功补偿装置额定容量确定的，一般是无功补偿装置能输出的最大电流；tf为调节阈值，0＜tf＜th；

步骤三，无功补偿装置按照步骤二的y(t)发出对应电流注入电网。

在本实施方式中，tf取值0.9th～0.99th。

附图2中，指令信号1是一种情况下的x(t)，参考信号1是这种情况下的y(t)；指令信号2与参考信号2情况类似。

技术特征：

技术总结
一种风电场谐波抑制器输出幅值调节方法，涉及电力系统技术领域，包括以下步骤：步骤一，据电网发生次同步振荡时电压或电流中的次同步频率分量计算指令信号x(t)；步骤二，对指令信号x(t)进行实时判断并依判断结果输出参考信号y(t)；步骤三，无功补偿装置按照步骤二的y(t)发出对应电流注入电网。本发明通过对指令信号x(t)进行计算并判断，能实时调节无功补偿装置的工作状态，能提高无功补偿装置输出能力，防止限幅造成闭锁的作用，在各种情况下都能提供保证无功补偿装置正常工作。

技术研发人员：郑惠萍;刘新元;杨尉薇;段永泽;郝鑫杰;程雪婷;曲莹;郝捷;张颖;马东娟
受保护的技术使用者：国网山西省电力公司电力科学研究院
技术研发日：2018.11.22
技术公布日：2019.02.15