本發(fā)明屬于新能源發(fā)電領(lǐng)域，特別涉及一種風(fēng)機(jī)變流器黑啟動(dòng)控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)電網(wǎng)黑啟動(dòng)技術(shù)將水電、燃?xì)獍l(fā)電作為內(nèi)部黑啟動(dòng)電源，但在、水電資源匱乏的受端電網(wǎng)，抽水蓄能和燃?xì)鈾C(jī)組稀缺，少量的抽水蓄能機(jī)組頻繁參與調(diào)峰調(diào)頻，同時(shí)由于負(fù)荷快速增長，無黑啟動(dòng)電源的電網(wǎng)供電分區(qū)持續(xù)增加，少量的黑啟動(dòng)電源和固化的分區(qū)恢復(fù)方案，嚴(yán)重制約了大停電后的電網(wǎng)黑啟動(dòng)能力和恢復(fù)速度。隨著新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建，基于“電壓源控制模式”的構(gòu)網(wǎng)型新能源技術(shù)得到快速發(fā)展，構(gòu)網(wǎng)型新能源機(jī)組如風(fēng)電機(jī)組可獨(dú)立組網(wǎng)運(yùn)行，能實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)的主動(dòng)支撐和自主運(yùn)行，是潛在的電網(wǎng)黑啟動(dòng)電源。采用構(gòu)網(wǎng)型新能源機(jī)組構(gòu)建新型電力系統(tǒng)已成為行業(yè)共識，在新能源裝機(jī)比例高的區(qū)域電網(wǎng)，發(fā)揮構(gòu)網(wǎng)型新能源機(jī)組的黑啟動(dòng)支撐能力，研究采用構(gòu)網(wǎng)型新能源機(jī)組作為電網(wǎng)嚴(yán)重故障后的黑啟動(dòng)電源，不僅能為電網(wǎng)黑啟動(dòng)提供全新的解決方案，更能通過多分區(qū)并行黑啟動(dòng)，大幅提高大停電后的網(wǎng)架和負(fù)荷恢復(fù)速度，對縮短故障停電時(shí)間，保障我國能源安全和社會(huì)穩(wěn)定具有重要意義。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，采用電壓源控制方式即構(gòu)網(wǎng)控制方式進(jìn)行黑啟動(dòng)是主流的方式，但該方式在實(shí)際工程實(shí)現(xiàn)中難度較大，主要原因在于：對于風(fēng)電場來說，風(fēng)機(jī)分布具有一定的離散型，線路參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)也是離散的，如果多個(gè)風(fēng)機(jī)均采用“電壓源控制模式”進(jìn)行啟動(dòng)，相互之間會(huì)產(chǎn)生控制上的影響，協(xié)調(diào)控制難度較大，如果控制參數(shù)不合適，在啟動(dòng)的過程會(huì)對電網(wǎng)造成一定的沖擊，影響黑啟動(dòng)的成功率，因此現(xiàn)階段需要一種高可靠、成功率更高的風(fēng)機(jī)變流器黑啟動(dòng)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的，在于提供一種風(fēng)機(jī)變流器黑啟動(dòng)控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)，能夠提高風(fēng)機(jī)變流器黑啟動(dòng)成功率。

2、為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

3、一種風(fēng)機(jī)變流器黑啟動(dòng)控制方法，所述風(fēng)機(jī)變流器包括電機(jī)側(cè)變流器和電網(wǎng)側(cè)變流器，其中，所述電機(jī)側(cè)變流器交流端連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其直流端與所述電網(wǎng)側(cè)變流器直流端連接，所述電網(wǎng)側(cè)變流器交流端通過交流開關(guān)連接交流電網(wǎng)；所述方法包括，

4、獲取電網(wǎng)電壓，若電網(wǎng)電壓低于啟動(dòng)閾值，采用電壓啟動(dòng)模式，否則，采用電流啟動(dòng)模式；

5、其中，電壓啟動(dòng)模式包括，

6、先啟動(dòng)電機(jī)側(cè)變流器，然后閉合交流開關(guān)，再啟動(dòng)電網(wǎng)側(cè)變流器；其中，所述電機(jī)側(cè)變流器的控制目標(biāo)是電機(jī)側(cè)變流器直流端電壓穩(wěn)定在直流端額定值，所述電網(wǎng)側(cè)變流器的控制目標(biāo)是電網(wǎng)側(cè)變流器交流端電壓由0逐漸上升到交流端額定值；

7、其中，電流啟動(dòng)模式包括，

8、先啟動(dòng)電機(jī)側(cè)變流器，然后啟動(dòng)電網(wǎng)側(cè)變流器；其中，所述電機(jī)側(cè)變流器的控制目標(biāo)是電機(jī)側(cè)變流器直流端電壓穩(wěn)定在直流端額定值，所述電網(wǎng)側(cè)變流器的控制目標(biāo)是使輸出的電網(wǎng)側(cè)變流器交流端電壓跟蹤電網(wǎng)電壓；

9、滿足并網(wǎng)條件時(shí)，閉合交流開關(guān)，所述電網(wǎng)側(cè)變流器的控制目標(biāo)是電網(wǎng)側(cè)變流器交流端的電流為0；所述電網(wǎng)側(cè)變流器交流端的電流為0時(shí)，所述電網(wǎng)側(cè)變流器的控制目標(biāo)是使輸出的電網(wǎng)側(cè)變流器交流端電壓跟蹤電網(wǎng)電壓。

10、其中，電壓啟動(dòng)模式還包括，

11、電網(wǎng)側(cè)變流器啟動(dòng)完成后，采用虛擬同步發(fā)電機(jī)控制所述電網(wǎng)側(cè)變流器。

12、其中，電壓啟動(dòng)模式還包括，

13、在電壓啟動(dòng)過程中，實(shí)時(shí)獲取電網(wǎng)電壓，當(dāng)所述電網(wǎng)電壓高于啟動(dòng)閾值，則采用電流啟動(dòng)模式。

14、其中，所述電壓啟動(dòng)模式中，啟動(dòng)電網(wǎng)側(cè)變流器，在交流端電壓由0逐漸上升到交流端額定值的過程中，實(shí)時(shí)獲取電網(wǎng)側(cè)變流器電流，當(dāng)所述電網(wǎng)側(cè)變流器電流高于電流額定值，則退出電壓啟動(dòng)過程。

15、其中，電流啟動(dòng)模式還包括，

16、實(shí)時(shí)獲取電網(wǎng)電壓；當(dāng)所述電網(wǎng)電壓低于電壓閾值，則退出電流啟動(dòng)流程；當(dāng)所述電網(wǎng)電壓低于啟動(dòng)閾值，則采用電壓啟動(dòng)模式。

17、其中，電流啟動(dòng)模式中，滿足并網(wǎng)條件，包括，

18、電網(wǎng)側(cè)變流器的交流端電壓和電網(wǎng)電壓的壓差小于啟動(dòng)閾值，且電網(wǎng)側(cè)變流器的交流端電壓和電網(wǎng)電壓的相位差小于相位閾值。

19、其中，電流啟動(dòng)模式中，將電網(wǎng)側(cè)變流器的控制目標(biāo)由電流切換到交流端電壓，還包括，

20、采用虛擬同步發(fā)電機(jī)控制所述電網(wǎng)側(cè)變流器的控制目標(biāo)由電流切換到交流端電壓。

21、一種風(fēng)機(jī)變流器黑啟動(dòng)控制系統(tǒng)，所述風(fēng)機(jī)變流器包括電機(jī)側(cè)變流器和電網(wǎng)側(cè)變流器，其中，所述電機(jī)側(cè)變流器交流端連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其直流端與所述電網(wǎng)側(cè)變流器直流端連接，所述電網(wǎng)側(cè)變流器交流端通過交流開關(guān)連接交流電網(wǎng)；所述系統(tǒng)包括，

22、電網(wǎng)電壓獲取模塊，被配置為獲取電網(wǎng)電壓；以及，

23、啟動(dòng)模式控制模塊，被配置為比較所述電網(wǎng)電壓與啟動(dòng)閾值，在電網(wǎng)電壓低于啟動(dòng)閾值時(shí)采用電壓啟動(dòng)模式，在電網(wǎng)電壓不低于啟動(dòng)閾值時(shí)采用電流啟動(dòng)模式；

24、其中，電壓啟動(dòng)模式包括，

25、先啟動(dòng)電機(jī)側(cè)變流器，然后閉合交流開關(guān)，再啟動(dòng)電網(wǎng)側(cè)變流器；其中，所述電機(jī)側(cè)變流器的控制目標(biāo)是電機(jī)側(cè)變流器直流端電壓穩(wěn)定在直流端額定值，所述電網(wǎng)側(cè)變流器的控制目標(biāo)是電網(wǎng)側(cè)變流器交流端電壓由0逐漸上升到交流端額定值；

26、其中，電流啟動(dòng)模式包括，

27、先啟動(dòng)電機(jī)側(cè)變流器，然后啟動(dòng)電網(wǎng)側(cè)變流器；其中，所述電機(jī)側(cè)變流器的控制目標(biāo)是電機(jī)側(cè)變流器直流端電壓穩(wěn)定在直流端額定值，所述電網(wǎng)側(cè)變流器的控制目標(biāo)是使輸出的電網(wǎng)側(cè)變流器交流端電壓跟蹤電網(wǎng)電壓；

28、滿足并網(wǎng)條件時(shí)，閉合交流開關(guān)，所述電網(wǎng)側(cè)變流器的控制目標(biāo)是電網(wǎng)側(cè)變流器交流端的電流為0；所述電網(wǎng)側(cè)變流器交流端的電流為0時(shí)，所述電網(wǎng)側(cè)變流器的控制目標(biāo)是使輸出的電網(wǎng)側(cè)變流器交流端電壓跟蹤電網(wǎng)電壓。

29、其中，電壓啟動(dòng)模式還包括，

30、電網(wǎng)側(cè)變流器啟動(dòng)完成后，采用虛擬同步發(fā)電機(jī)控制所述電網(wǎng)側(cè)變流器。

31、其中，電壓啟動(dòng)模式還包括，

32、在電壓啟動(dòng)過程中，實(shí)時(shí)獲取電網(wǎng)電壓，當(dāng)所述電網(wǎng)電壓高于啟動(dòng)閾值，則采用電流啟動(dòng)模式。

33、其中，所述電壓啟動(dòng)模式中，啟動(dòng)電網(wǎng)側(cè)變流器，在交流端電壓由0逐漸上升到交流端額定值的過程中，實(shí)時(shí)獲取電網(wǎng)側(cè)變流器電流，當(dāng)所述電網(wǎng)側(cè)變流器電流高于電流額定值，則退出電壓啟動(dòng)過程。

34、其中，電流啟動(dòng)模式還包括，

35、實(shí)時(shí)獲取電網(wǎng)電壓；當(dāng)所述電網(wǎng)電壓低于電壓閾值，則退出電流啟動(dòng)流程；當(dāng)所述電網(wǎng)電壓低于啟動(dòng)閾值，則采用電壓啟動(dòng)模式。

36、其中，電流啟動(dòng)模式中，滿足并網(wǎng)條件，包括，

37、電網(wǎng)側(cè)變流器的交流端電壓和電網(wǎng)電壓的壓差小于啟動(dòng)閾值，且電網(wǎng)側(cè)變流器的交流端電壓和電網(wǎng)電壓的相位差小于相位閾值。

38、其中，電流啟動(dòng)模式中，將電網(wǎng)側(cè)變流器的控制目標(biāo)由電流切換到交流端電壓，還包括，

39、采用虛擬同步發(fā)電機(jī)控制所述電網(wǎng)側(cè)變流器的控制目標(biāo)由電流切換到交流端電壓。

40、一種風(fēng)機(jī)變流器黑啟動(dòng)控制設(shè)備，包括存儲器、處理器，以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序；所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如前所述的風(fēng)機(jī)變流器黑啟動(dòng)控制方法的步驟。

41、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計(jì)算機(jī)程序；所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如前所述的風(fēng)機(jī)變流器黑啟動(dòng)控制方法的步驟。

42、采用上述方案后，本發(fā)明根據(jù)電網(wǎng)側(cè)電壓判斷進(jìn)入電壓啟動(dòng)模式或電流啟動(dòng)模式，能夠自動(dòng)識別出風(fēng)機(jī)自身的啟動(dòng)次序，如果是首臺啟動(dòng)，即以電壓模式啟動(dòng)，如果是之前有風(fēng)機(jī)已經(jīng)啟動(dòng)，可以用電流模式啟動(dòng)，避免啟動(dòng)沖突；本發(fā)明提供的兩種啟動(dòng)模式中的啟動(dòng)流程中電機(jī)側(cè)變流器的啟動(dòng)控制方法一致，均是控制直流電壓，電網(wǎng)側(cè)變流器啟動(dòng)流程根據(jù)模式進(jìn)行切換，切換便捷靈活；與直接采用構(gòu)網(wǎng)模式啟動(dòng)相比，中間加入了過渡過程，在啟動(dòng)過程中維持電流和交流電壓穩(wěn)定，在啟動(dòng)完成后，再切換到構(gòu)網(wǎng)控制方式，安全可靠，有效避免啟動(dòng)失敗問題，提高了啟動(dòng)的成功率。