一种快速识别风电并网系统发生次同步震荡的方法

摘要

本发明属电力系统控制技术领域，适用于风电系统次同步振荡的检测和控制。本发明根据风电机组的转速信号和一种小波算法(Mallet算法)，实时计算多个次同步振荡频率的转速，根据次同步振荡的离线定值组判断风电机组是否存在次同步振荡现象，并按照次同步振荡的严重程度对风电机组实施告警处理或调整风电机组运行参数甚至切除风电机组的控制措施。基于小波变换的Mallet算法，克服了传统傅立叶变换缺乏空间局部性和难以确定奇异点在空间的位置及分布情况的缺点，利用了其在时域和频域上同时具有良好的局部化特点，用不同的尺度观察信号和不同的分辨率分解风电机组的转速信号，实现对风电系统多个次同步振荡频率的精确检测和控制。

主权项

1.基于Mallet算法快速识别风电系统发生次同步震荡的方法，其特征在于包括下列步骤：1)次同步振荡离线定值整定，包括以下定值组：①离线整定风机的固有频率组(f₁、f₂...、f_n)；②次同步振荡频差定值组(Δf₁、Δf₂...、Δf_n)；③转子转速次同步振荡告警延时定值组(TAlarm₁、TAlarm₂...、TAlarm_n)；④转子转速次同步振荡动作延时定值组(TAct₁、TAct₂...、TAct_n)；⑤转子转速比率次同步振荡告警定值组(RVRAlarm₁、RVRAlarm₂...、RVRAlarm_n)；⑥转子转速比率次同步振荡动作定值组(RVRAct₁、RVRAct₂...、RVRAct_n)；2)风机转速RVR_ca1信息组的计算：对采集到的风机转速采用Mallet算法实时计算不同时刻不同频率的风机转速RVR_ca1信息组，风机转速RVR_ca1信息组包括不同频率(f_ca1、f_ca2、...f_cam)的转速(ω_ca1、ω_ca2...、ω_cam)、检测到不同频率(f_ca1、f_ca2、...f_cam)告警持续的时间(t_alarm。cax1、t_alarm。cax2...、t_alarm。caxm)和动作持续的时间(t_act。cax1、t_act。cax2...、t_act。caxm)、每个频率与固有频率组的差值的绝对值(|f_ca1-f₁|、|f_ca1-f₂|...、|f_ca1-f_n|)、(|f_ca2-f₁|、|f_ca2-f₂|...、|f_ca2-f_n|)、...(|f_cam-f₁|、|f_cam-f₂|...、|f_cam-f_n|)和每个频率的转速与额定转速ω₀的比值$(\frac{{\omega }_{\mathrm{ca}1}}{{\omega }_0},\frac{{\omega }_{\mathrm{ca}2}}{{\omega }_0}...,\frac{{\omega }_{\mathrm{cam}}}{{\omega }_0});$3)次同步振荡频率筛选：将风机转速RVR_ca1信息组与整定值进行比较，需要将每个检测到的频率(f_ca1、f_ca2、...f_cam)与固有频率组的差值的绝对值(|f_ca1-f₁|、|f_ca1-f₂|...、|f_ca1-f_n|)、(|f_ca2-f₁|、|f_ca2-f₂|...、|f_ca2-f_n|)、...(|f_cam-f₁|、|f_cam-f₂|...、|f_cam-f_n|)依次与次同步振荡频差定值组(Δf₁、Δf₂...、Δf_n)的任何一个频率进行比较，假设f_cax为采用Mallet算法计算出的一个频率，若|f_cax-f_y|≤Δf_y，则可初步确定风电系统可能存在频率为f_y的次同步振荡，否则进行下一个检测频率的判断；4)次同步振荡告警判断：当满足|f_cax-f_y|≤Δf_y后，先比较-是否满足，如果满足，再判断(t_alarm。cax≥TAlarm_x)是否满足，如果也满足则可以确定风电系统中确实存在频率为f_y的次同步振荡并输出次同步振荡频率f_y的告警信号；5)次同步振荡动作判断：当满足|f_cax-f_y|≤Δf_y后，先比较是否满足，如果满足，再判断(t_act。cax≥TAct_x)是否满足，如果也满足则可以确定风电系统中确实存在频率为f_y的次同步振荡并按指定逻辑调整风机参数或直接切除风电机组；6)判断是否所有检测到的频率都已经完成次同步振荡的告警和动作判断，如果没有转向步骤3)继续判断，否则转向步骤7)；7)输出次所有次同步振荡频率的详细信息，具体信息包括频率、转速、转速与额定转速的比值、告警和动作相关信息等，然后转向步骤2)进行下一轮次同步振荡信息的检测和判断。