一种储能逆变的风电机组并网协同处理方法及系统与流程

本发明属于风力发电领域，具体涉及一种储能逆变的风电机组并网协同处理方法及系统。

背景技术：

1、传统的风电机组并网，需在电网供电的情况下，通过输电线路和箱变供电给风电机组，在风电机组的主控、变流器、偏航、变桨系统供电情况下，才满足并网必要条件，风电机组变流器工作在电流源模式，在风况等其它条件满足的情况下，风电机组可以并网，而在风场断电的情况下，风电机组基本不能并网。这种依赖电网供电才能并网的模式，影响了整个风场动调并网的效率。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种储能逆变的风电机组并网协同处理方法及系统。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

2、一种储能逆变的风电机组并网协同处理方法，应用于若干风电机组，所述风电机组通过隔离装置连接到集电母线，所述风电机组包括主控机组和若干协作机组，所述主控机组连接储能逆变设备以当所述所述主控机组在并网前通过所述储能逆变设备对所述主控机组进行供电或者当所述主控机组在并网后向所述储能逆变设备进行充电；

3、该方法包括：

4、生成并网数据帧，所述并网数据帧包括主控机组并网状态字段、电网参数字段、风电机组运行参数字段；所述风电机组运行参数字段包括若干组数组，所述若干数组的数量与风电机组的数量对应一致，每组数组均包括并网状态参数、电压参数、功率参数、频率参数，其中，所述主控机组并网状态字段用于表征主控机组是否已确定，所述并网状态参数用于表征该协作机组是否接入集电母线，当风电机组并网时，所述风电机组运行参数为实际测量数值，当风电机组未并网时，所述风电机组运行参数为预估值；

5、将所述并网数据帧发送至每个风电机组，当风电机组判断所述主控机组并网状态字段为空时，根据电网参数字段判断自身功率参数大于电网并网功率时，将电压参数、功率参数、频率参数填充至对应数组中；

6、选取电压参数和功率参数均最大的风电机组作为主控机组并进行并网，并将所述并网数据帧中主控机组并网状态字段设置为该风电机组。

7、在一个具体实施方式中，判断所述主控机组并网状态字段不为空时，协作机组将所述并网数据帧每隔预设周期发送至微网控制器，所述微网控制器判断协作机组返回的并网状态参数为空，且协作机组自身功率参数大于电网并网功率时，使集电母线向该协作机组供电以将该协作机组并网至集电母线。

8、在一个具体实施方式中，判断协作机组返回的并网状态参数不为空，且协作机组自身电压参数小于电网电压参数预设百分比时，判断其他接入集电母线的风电机组的电压对该协作机组进行补偿后是否负载均衡，若否，则控制隔离装置切断以使该协作机组退出并网。

9、在一个具体实施方式中，所述并网数据帧还包括优先并网字段，所述优先并网字段用于记录退出并网的协作机组；所述微网控制器在优先并网字段中填充退出并网的协作机组序号；当所述微网控制器判断该协作机组再次符合并网条件后，优先使集电母线向该协作机组供电以将该协作机组并网至集电母线，并从并网数据帧中删除该协作机组序号。

10、在一个具体实施方式中，根据主控机组的电压波动控制协作机组的输出电压和频率，以使输出到集电母线上的电压具有固定的电压和频率。

11、本发明同时提供一种储能逆变的风电机组并网协同处理系统，包括若干风电机组，所述风电机组通过隔离装置连接到集电母线，所述风电机组包括主控机组和若干协作机组，所述主控机组连接储能逆变设备以当所述所述主控机组在并网前通过所述储能逆变设备对所述主控机组进行供电或者当所述主控机组在并网后向所述储能逆变设备进行充电；所述风电机组均连接至微网控制器；

12、所述微网控制器用于生成并网数据帧，所述并网数据帧包括主控机组并网状态字段、电网参数字段、风电机组运行参数字段；所述风电机组运行参数字段包括若干组数组，所述若干数组的数量与风电机组的数量对应一致，每组数组均包括并网状态参数、电压参数、功率参数、频率参数，其中，所述主控机组并网状态字段用于表征主控机组是否已确定，所述并网状态参数用于表征该协作机组是否接入集电母线，当风电机组并网时，所述风电机组运行参数为实际测量数值，当风电机组未并网时，所述风电机组运行参数为预估值；

13、将所述并网数据帧发送至每个风电机组，当风电机组判断所述主控机组并网状态字段为空时，根据电网参数字段判断自身功率参数大于电网并网功率时，将电压参数、功率参数、频率参数填充至对应数组中；

14、选取电压参数和功率参数均最大的风电机组作为主控机组并进行并网，并将所述并网数据帧中主控机组并网状态字段设置为该风电机组。

15、在一个具体实施方式中，所述协作机组用于判断所述主控机组并网状态字段不为空时，将所述并网数据帧每隔预设周期发送至微网控制器，以使所述微网控制器判断协作机组返回的并网状态参数为空，且协作机组自身功率参数大于电网并网功率时，使集电母线向该协作机组供电以将该协作机组并网至集电母线。

16、在一个具体实施方式中，所述微网控制器还用于判断协作机组返回的并网状态参数不为空，且协作机组自身电压参数小于电网电压参数预设百分比时，判断其他接入集电母线的风电机组的电压对该协作机组进行补偿后是否负载均衡，若否，则控制隔离装置切断以使该协作机组退出并网。

17、在一个具体实施方式中，所述并网数据帧还包括优先并网字段，所述优先并网字段用于记录退出并网的协作机组；所述微网控制器还用于在优先并网字段中填充退出并网的协作机组序号；当所述微网控制器判断该协作机组再次符合并网条件后，优先使集电母线向该协作机组供电以将该协作机组并网至集电母线，并从并网数据帧中删除该协作机组序号。

18、在一个具体实施方式中，所述微网控制器根据主控机组的电压波动控制协作机组的输出电压和频率，以使输出到集电母线上的电压具有固定的电压和频率。

19、本发明的有益效果：

20、本发明的一种储能逆变的风电机组并网协同处理方法通过生成并网数据帧，所述并网数据帧包括主控机组并网状态字段、电网参数字段、风电机组运行参数字段；将并网数据帧发送至每个风电机组，当风电机组判断主控机组并网状态字段为空时，根据电网参数字段判断自身功率参数大于电网并网功率时，将电压参数、功率参数、频率参数填充至对应数组中；选取电压参数和功率参数均最大的风电机组作为主控机组并进行并网，并将并网数据帧中主控机组并网状态字段设置为该风电机组。从而能够在风场断电的情况下也能够实现并网。此外，通过设置主控机组和协作机组，能够提高并网成功率，避免由于储能逆变设备供电不足导致并网失败后无法再次并网的问题。

21、以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

技术特征：

1.一种储能逆变的风电机组并网协同处理方法，其特征在于，应用于若干风电机组，所述风电机组通过隔离装置连接到集电母线，所述风电机组包括主控机组和若干协作机组，所述主控机组连接储能逆变设备以当所述所述主控机组在并网前通过所述储能逆变设备对所述主控机组进行供电或者当所述主控机组在并网后向所述储能逆变设备进行充电；

2.根据权利要求1所述的储能逆变的风电机组并网协同处理方法，其特征在于，判断所述主控机组并网状态字段不为空时，协作机组将所述并网数据帧每隔预设周期发送至微网控制器，所述微网控制器判断协作机组返回的并网状态参数为空，且协作机组自身功率参数大于电网并网功率时，使集电母线向该协作机组供电以将该协作机组并网至集电母线。

3.根据权利要求1所述的储能逆变的风电机组并网协同处理方法，其特征在于，判断协作机组返回的并网状态参数不为空，且协作机组自身电压参数小于电网电压参数预设百分比时，判断其他接入集电母线的风电机组的电压对该协作机组进行补偿后是否负载均衡，若否，则控制隔离装置切断以使该协作机组退出并网。

4.根据权利要求3所述的储能逆变的风电机组并网协同处理方法，其特征在于，所述并网数据帧还包括优先并网字段，所述优先并网字段用于记录退出并网的协作机组；所述微网控制器在优先并网字段中填充退出并网的协作机组序号；当所述微网控制器判断该协作机组再次符合并网条件后，优先使集电母线向该协作机组供电以将该协作机组并网至集电母线，并从并网数据帧中删除该协作机组序号。

5.根据权利要求1所述的储能逆变的风电机组并网协同处理方法，其特征在于，根据主控机组的电压波动控制协作机组的输出电压和频率，以使输出到集电母线上的电压具有固定的电压和频率。

6.一种储能逆变的风电机组并网协同处理系统，其特征在于，包括若干风电机组，所述风电机组通过隔离装置连接到集电母线，所述风电机组包括主控机组和若干协作机组，所述主控机组连接储能逆变设备以当所述所述主控机组在并网前通过所述储能逆变设备对所述主控机组进行供电或者当所述主控机组在并网后向所述储能逆变设备进行充电；所述风电机组均连接至微网控制器；

7.根据权利要求6所述的储能逆变的风电机组并网协同处理系统，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的储能逆变的风电机组并网协同处理系统，其特征在于，所述微网控制器还用于判断协作机组返回的并网状态参数不为空，且协作机组自身电压参数小于电网电压参数预设百分比时，判断其他接入集电母线的风电机组的电压对该协作机组进行补偿后是否负载均衡，若否，则控制隔离装置切断以使该协作机组退出并网。

9.根据权利要求8所述的储能逆变的风电机组并网协同处理系统，其特征在于，所述并网数据帧还包括优先并网字段，所述优先并网字段用于记录退出并网的协作机组；所述微网控制器还用于在优先并网字段中填充退出并网的协作机组序号；当所述微网控制器判断该协作机组再次符合并网条件后，优先使集电母线向该协作机组供电以将该协作机组并网至集电母线，并从并网数据帧中删除该协作机组序号。

10.根据权利要求6所述的储能逆变的风电机组并网协同处理系统，其特征在于，所述微网控制器根据主控机组的电压波动控制协作机组的输出电压和频率，以使输出到集电母线上的电压具有固定的电压和频率。

技术总结
本发明公开了一种储能逆变的风电机组并网协同处理方法及系统，该方法包括：生成并网数据帧，并网数据帧包括主控机组并网状态字段、电网参数字段、风电机组运行参数字段；将并网数据帧发送至每个风电机组，当风电机组判断主控机组并网状态字段为空时，根据电网参数字段判断自身功率参数大于电网并网功率时，将电压参数、功率参数、频率参数填充至对应数组中；选取电压参数和功率参数均最大的风电机组作为主控机组并进行并网，并将并网数据帧中主控机组并网状态字段设置为该风电机组。从而能够在风场断电的情况下也能够实现并网。通过设置主控机组和协作机组，能够提高并网成功率，避免由于储能逆变设备供电不足导致并网失败后无法再次并网的问题。

技术研发人员：李胜利,牛诠山,樊官喜,刘宗祥,刘晓,郝文杰,徐小东,李波,樊晨辉,苏越
受保护的技术使用者：内蒙古京能苏尼特风力发电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11