基于有源型电压源直流输电的风电并网功率稳定器

摘要

本发明公开了属于电网功率稳定器技术领域的基于有源型电压源直流输电的风电并网功率稳定器。它是一种基于有源型电压源直流输电的风电并网功率稳定的装置，所述稳定器含有整流器、逆变器、储能装置、直流母线和控制器。在稳态运行时，电压源直流输电将风电输送给电网，同时通过并联在电压源直流母线上的储能装置补偿风电的动态波动，使风电通过电压源直流输电注入到电网的功率稳定；在电网故障时，调节其注入到电网的有功功率和无功功率，提高电网的稳定运行性能；它解决了风电动态波动对被注入电网影响的问题，极大地改善了风电并网的稳定性，对风力发电的大力发展，具有重要的意义。

主权项

一种基于有源型电压源直流输电的风电并网功率稳定的方法，具有功率稳定器，所述功率稳定器是一种通过并联在电压源直流输电母线上的储能装置，补偿风电的动态波动，包括整流器、逆变器、储能装置、直流母线和控制器；其特征在于：功率稳定器稳定风电并网功率的调节步骤如下：步骤1.初始化：输入风场风能波动曲线；输入整流器直流母线电压给定值Vdcref；输入逆变器有功功率给定值Pref2与无功功率给定值Qref2；根据风场风能波动曲线计算出平均风能对应的功率值；步骤2.启动整流器直流电压控制，按以下步骤执行：2.1.将直流母线电压给定值Vdcref与实际值Vdc进行比较，通过第一加法器得到第一PI控制器的输入值；2.2.第一PI控制器在接收到所述第一加法器的输出后进行控制运算，输出相应的控制量给第二加法器；2.3.第二加法器在接收到所述第一PI控制器的输出后与整流器交流侧电流q轴分量iq1进行比较，输出相应的量给第二PI控制器；2.4.第二PI控制器在接收到所述第二加法器的输出后进行控制运算，输出相应的量给第三加法器；2.5.第三加法器在接收到所述第二PI控制器的输出后与整流器交流侧电压q轴分量usq1进行比较，输出相应的量给第一脉冲触发器；2.6.第三PI控制器在接收到整流器交流侧电流d轴分量id1后进行控制运算，输出相应的量给第四加法器；2.7.第四加法器在接收到第三PI控制器的输出后与整流器交流侧电压d轴分量usd1进行比较，输出相应的量给第一脉冲触发器； 2.8.第一脉冲触发器根据第三加法器的输出信号urq1和第四加法器的输出信号urd1产生相应的触发信号控制整流器工作；步骤3.启动逆变器，控制输出有功功率，按以下步骤执行：3.1.根据有功功率给定值Pref2与无功功率给定值Qref2，通过稳态计算器计算出电流参考值iqref2，idref2；3.2.第五加法器在接收到电流参考值iqref2后与逆变器交流侧电流q轴分量iq2进行比较，输出相应的量给第四PI控制器；3.3.第四PI控制器在接收到第五加法器的输出后进行控制运算，输出相应的量给第六加法器；3.4.第六加法器在接收到第四PI控制器的输出后与逆变器交流侧电压q轴分量usq2进行比较，输出相应的量给第二脉冲触发器；3.5.第七加法器在接收到电流参考值idref2后与逆变器交流侧电流d轴分量id2进行比较，输出相应的量给第五PI控制器；3.6.第五PI控制器在接收到第七加法器的输出后进行控制运算，输出相应的量给第八加法器；3.7.第八加法器在接收到第五PI控制器的输出后与逆变器交流侧电压d轴分量usd2进行比较，输出相应的量给第二脉冲触发器；3.8.第二脉冲触发器根据第六加法器的输出信号urq2和第八加法器的输出信号urd2产生相应的触发信号控制逆变器工作；步骤4.稳态运行时，调节整流器输出直流电压，控制储能装置的充放电，使储能装置补偿风电的波动，从而使功率稳定器通过逆变器注入到电网的功率稳定；电网故障时，调节逆变器注入到电网的有功功率和无功功率，提高电网的稳定运行性能。