电网故障期间双馈风电机组动态无功电流直接控制方法

摘要

本发明提供了一种电网故障期间双馈风电机组动态无功电流直接控制方法，该方法包括如下步骤：a.判断双馈风力发电机是否进入低电压穿越（LVRT）模式；b.正常运行时，风电机组采用功率外环、电流内环的双闭环控制方式；c.如果故障期间没有引起保护动作，则风机进入LVRT模式下直接电流控制；d.如果电网故障引起转子变流器过流或直流电容过压，则变流器进入闭锁状态、撬棒保护动作将变流器旁路，直至设定的投入时间结束，变频器恢复受控。本发明提出的电网故障期间双馈风电机组动态无功电流直接控制技术可以实现故障期间风电机组向电网快速注入无功电流，提供电压支撑，有助于风电机组实现低电压穿越。

主权项

一种直接控制电网故障双馈风电机组动态无功电流的方法，所述方法依次完成下述步骤：判断所述风电机组的机端电压；进入低电压穿越模式；判断转子过流；其特征在于：进入直接电流控制模式；低电压穿越状态结束，恢复双闭环控制；所述直接电流控制模式包括通过判断转子过流以依次获得：I、定子无功电流参考值，II、转子无功电流参考值，和III、转子有功电流参考值；IV、进而断开机侧变频器功率外环，给电流内环赋值；所述I的获得方法包括以下步骤：1)、确定动态无功电流，即确定故障过程中定子无功电流绝对值，如式(1)：2)、确定定子无功电流和转子无功电流绝对值的关系如式(2)：式中，L_s为定子自感，L_m为转子自感，I_N为风电场额定电流，ω_S为定子磁链，为定子无功电流参考值，i_{q_stator}为定子无功电流，i_{q_rotor}为转子无功电流，U_T为并网点电压，U_S为定子电压；所述II的获得方法为：将所述式(1)带入所述式(2)，获得如式(3)的国标中对所述转子无功电流参考值的要求：风电场并网点电压U_T等效为定子电压U_S，将式(3)写成：式中，L_s为定子自感，L_m为转子自感，I_N为风电场额定电流，ω_S为定子磁链，为定子无功电流参考值，为转子无功电流参考值，U_T为并网点电压；所述III的获得为转子电流d轴分量的参考值的获得；所述转子电流d轴分量的参考值通过故障前变频器的过流能力及无功电流的参考值获得；所述转子有功电流参考值的计算满足国标要求的无功注入；获得转子无功/有功电流参考值分别为：式中，k为可变参数，调节风电机组发出的无功电流，补偿将U_T等效为风电机组机端电压的误差，k调节范围为k≥(L_s/L_m)1.5×I_N+1/(ω_sL_m)；L_s为定子自感，L_m为转子自感，I_N为风电场额定电流，ω_S为定子磁链，为转子无功电流参考值，为转子有功电流参考值，U_T为并网点电压，为风电机组能承受的最大过电流。