本技術(shù)涉及電力系統(tǒng)，特別涉及一種雙高電力系統(tǒng)暫態(tài)電壓波動(dòng)的抑制方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、在弱電網(wǎng)條件下，風(fēng)電機(jī)組面臨lvrt(low?voltage?ride-through，低電壓穿越)恢復(fù)過(guò)程時(shí)，若其功率控制切換及恢復(fù)策略設(shè)計(jì)不當(dāng)，極易誘發(fā)并網(wǎng)點(diǎn)電壓的劇烈波動(dòng)。這種不穩(wěn)定的電壓波動(dòng)，不僅會(huì)導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組頻繁地經(jīng)歷低電壓穿越狀態(tài)，還可能對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性構(gòu)成威脅，增加風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)乃至引發(fā)停電事故的風(fēng)險(xiǎn)。因此，為有效解決這一問(wèn)題，確保風(fēng)電機(jī)組在電網(wǎng)電壓跌落及隨后的恢復(fù)過(guò)程中能夠平穩(wěn)過(guò)渡并迅速?gòu)?fù)原，避免再次陷入低電壓穿越狀態(tài)，迫切需要提出有效的暫態(tài)電壓波動(dòng)抑制方法。相關(guān)技術(shù)中，抑制暫態(tài)電壓波動(dòng)的方法主要包括減小低電壓穿越無(wú)功電流系數(shù)、改變穿越期間機(jī)組有功控制策略兩種。

2、然而，相關(guān)技術(shù)中的減小低電壓穿越過(guò)程中無(wú)功電流系數(shù)僅能降低電壓波動(dòng)的幅度，而盡量增加有功電流維持故障前有功功率的方法，會(huì)使風(fēng)電機(jī)組一直處于低電壓穿越狀態(tài)，卸荷電路持續(xù)動(dòng)作，可能會(huì)超過(guò)其熱穩(wěn)定限制，引發(fā)脫網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)，危害電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，亟待解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種雙高電力系統(tǒng)暫態(tài)電壓波動(dòng)的抑制方法及裝置，以解決相關(guān)技術(shù)中減小無(wú)功電流系數(shù)僅能降低電壓波動(dòng)幅度，而增加有功電流維持故障前功率會(huì)導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間處于低電壓穿越狀態(tài)，具有引發(fā)脫網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)，危害電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性等問(wèn)題。

2、本技術(shù)第一方面實(shí)施例提供一種雙高電力系統(tǒng)暫態(tài)電壓波動(dòng)的抑制方法，包括以下步驟：獲取電力系統(tǒng)中風(fēng)電機(jī)組額定出力下的并網(wǎng)點(diǎn)電壓，并檢測(cè)所述并網(wǎng)點(diǎn)電壓是否小于或等于預(yù)設(shè)電壓；在檢測(cè)到所述并網(wǎng)點(diǎn)電壓小于或等于所述預(yù)設(shè)電壓時(shí)，激活所述電力系統(tǒng)的暫態(tài)電壓波動(dòng)抑制策略，以計(jì)算所述風(fēng)電機(jī)組滿足預(yù)設(shè)抑制電壓波動(dòng)條件所輸出的最大有功功率和最小無(wú)功功率；基于所述最大有功功率和所述最小無(wú)功功率，確定所述風(fēng)電機(jī)組的槳距角調(diào)整值和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速參考值，以利用所述槳距角調(diào)整值調(diào)整所述風(fēng)電機(jī)組的槳距角，并基于所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速參考值，將所述風(fēng)電機(jī)組的網(wǎng)側(cè)變流器由定功率控制模式切換至直流電壓控制模式，以抑制所述電力系統(tǒng)暫態(tài)電壓波動(dòng)。

3、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述獲取電力系統(tǒng)中風(fēng)電機(jī)組額定出力下的并網(wǎng)點(diǎn)電壓，包括：采集所述風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中的額定有功功率和額定無(wú)功功率；利用所述額定有功功率、所述額定無(wú)功功率和目標(biāo)外部電網(wǎng)的等值阻抗確定所述電力系統(tǒng)中風(fēng)電機(jī)組額定出力下的所述并網(wǎng)點(diǎn)電壓。

4、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述基于所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速參考值，將所述風(fēng)電機(jī)組的網(wǎng)側(cè)變流器由定功率控制模式切換至直流電壓控制模式，包括：采集所述風(fēng)電機(jī)組中發(fā)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速；檢測(cè)所述發(fā)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速參考值之間的差值是否小于預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速值；在檢測(cè)到所述發(fā)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速參考值之間的差值小于所述預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速值時(shí)，將所述風(fēng)電機(jī)組的網(wǎng)側(cè)變流器由所述定功率控制模式切換至所述直流電壓控制模式。

5、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述并網(wǎng)點(diǎn)電壓的計(jì)算公式為：

6、

7、其中，u為風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)點(diǎn)電壓；p為風(fēng)電機(jī)組發(fā)出的額定有功功率；q為風(fēng)電機(jī)組發(fā)出的額定無(wú)功功率；e為電網(wǎng)等值電勢(shì)；r為電網(wǎng)等值電阻；x為電網(wǎng)等值電抗。

8、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述切換直流電壓控制的公式為：

9、idref＝kp(udcref-udc)+ki∫(udcref-udc)dt?|ω-ωop|<ωlim

10、其中，ωop為風(fēng)電機(jī)組最大可輸出功率對(duì)應(yīng)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速參考值；ω為發(fā)電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速；ωlim為發(fā)電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與參考轉(zhuǎn)速差值的閾值；idref為網(wǎng)側(cè)變流器有功參考值；kp、ki分別為定直流電壓控制的比例和積分系數(shù)；udcref為直流電壓參考值；udc為直流電壓實(shí)際值。

11、本技術(shù)第二方面實(shí)施例提供一種雙高電力系統(tǒng)暫態(tài)電壓波動(dòng)的抑制裝置，包括：獲取模塊，用于獲取電力系統(tǒng)中風(fēng)電機(jī)組額定出力下的并網(wǎng)點(diǎn)電壓，并檢測(cè)所述并網(wǎng)點(diǎn)電壓是否小于或等于預(yù)設(shè)電壓；處理模塊，用于在檢測(cè)到所述并網(wǎng)點(diǎn)電壓小于或等于所述預(yù)設(shè)電壓時(shí)，激活所述電力系統(tǒng)的暫態(tài)電壓波動(dòng)抑制策略，以計(jì)算所述風(fēng)電機(jī)組滿足預(yù)設(shè)抑制電壓波動(dòng)條件所輸出的最大有功功率和最小無(wú)功功率；控制模塊，用于基于所述最大有功功率和所述最小無(wú)功功率，確定所述風(fēng)電機(jī)組的槳距角調(diào)整值和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速參考值，以利用所述槳距角調(diào)整值調(diào)整所述風(fēng)電機(jī)組的槳距角，并基于所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速參考值，將所述風(fēng)電機(jī)組的網(wǎng)側(cè)變流器由定功率控制模式切換至直流電壓控制模式，以抑制所述電力系統(tǒng)暫態(tài)電壓波動(dòng)。

12、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述獲取模塊包括：第一采集單元，用于采集所述風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中的額定有功功率和額定無(wú)功功率；確定單元，用于利用所述額定有功功率、所述額定無(wú)功功率和目標(biāo)外部電網(wǎng)的等值阻抗確定所述電力系統(tǒng)中風(fēng)電機(jī)組額定出力下的所述并網(wǎng)點(diǎn)電壓。

13、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述控制模塊包括：第二采集單元，用于采集所述風(fēng)電機(jī)組中發(fā)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速；檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述發(fā)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速參考值之間的差值是否小于預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速值；處理單元，用于在檢測(cè)到所述發(fā)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速參考值之間的差值小于所述預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速值時(shí)，將所述風(fēng)電機(jī)組的網(wǎng)側(cè)變流器由所述定功率控制模式切換至所述直流電壓控制模式。

14、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述并網(wǎng)點(diǎn)電壓的計(jì)算公式為：

15、

16、其中，u為風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)點(diǎn)電壓；p為風(fēng)電機(jī)組發(fā)出的額定有功功率；q為風(fēng)電機(jī)組發(fā)出的額定無(wú)功功率；e為電網(wǎng)等值電勢(shì)；r為電網(wǎng)等值電阻；x為電網(wǎng)等值電抗。

17、可選地，在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，所述切換直流電壓控制的公式為：

18、idref＝kp(udcref-udc)+ki∫(udcref-udc)dt?|ω-ωop|<ωlim

19、其中，ωop為風(fēng)電機(jī)組最大可輸出功率對(duì)應(yīng)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速參考值；ω為發(fā)電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速；ωlim為發(fā)電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與參考轉(zhuǎn)速差值的閾值；idref為網(wǎng)側(cè)變流器有功參考值；kp、ki分別為定直流電壓控制的比例和積分系數(shù)；udcref為直流電壓參考值；udc為直流電壓實(shí)際值。

20、本技術(shù)第三方面實(shí)施例提供一種電子設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上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)行所述程序，以實(shí)現(xiàn)如上述實(shí)施例所述的雙高電力系統(tǒng)暫態(tài)電壓波動(dòng)的抑制方法。

21、本技術(shù)第四方面實(shí)施例提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上的雙高電力系統(tǒng)暫態(tài)電壓波動(dòng)的抑制方法。

22、本技術(shù)第五方面實(shí)施例提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被執(zhí)行時(shí)，以用于實(shí)現(xiàn)如上的雙高電力系統(tǒng)暫態(tài)電壓波動(dòng)的抑制方法。

23、本技術(shù)實(shí)施例可以在檢測(cè)到電力系統(tǒng)中風(fēng)電機(jī)組額定出力下的并網(wǎng)點(diǎn)電壓小于或等于一定電壓閾值時(shí)，激活電力系統(tǒng)的暫態(tài)電壓波動(dòng)抑制策略，以計(jì)算風(fēng)電機(jī)組滿足抑制電壓波動(dòng)條件所輸出的最大有功功率和最小無(wú)功功率，進(jìn)而確定風(fēng)電機(jī)組的槳距角調(diào)整值和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速參考值，以利用槳距角調(diào)整值調(diào)整風(fēng)電機(jī)組的槳距角，并基于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速參考值，將風(fēng)電機(jī)組的網(wǎng)側(cè)變流器由定功率控制模式切換至直流電壓控制模式，以抑制電力系統(tǒng)暫態(tài)電壓波動(dòng)，有效的預(yù)防風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)事件，提升電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。由此，解決了相關(guān)技術(shù)中無(wú)法抑制由反復(fù)低穿引起的電壓波動(dòng)，具有引發(fā)脫網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)，危害電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性等問(wèn)題。

24、本技術(shù)附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本技術(shù)的實(shí)踐了解到。