一種高低壓復(fù)合故障下直驅(qū)機組穿越方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高低壓復(fù)合故障下直驅(qū)機組穿越方法，涉及電力電子和電機傳動技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著風(fēng)電機組的大規(guī)模并網(wǎng)，直驅(qū)機組的電網(wǎng)低壓故障技術(shù)已日趨成熟，常見控制方法采用電網(wǎng)電壓前饋控制方案，對電網(wǎng)低壓故障進行控制，實現(xiàn)電網(wǎng)的低壓故障穿越。
[0003]通用電網(wǎng)電壓前饋方法可以實現(xiàn)電網(wǎng)的低壓故障穿越，但電網(wǎng)低壓故障伴隨著高壓故障，對于其復(fù)合故障，如無快速切換控制方案，則無法滿足電網(wǎng)安全的要求，更甚至危害功率器件及機組變流器。傳統(tǒng)的電網(wǎng)電壓低壓故障雖然達(dá)到了低壓穿越的目的，但對于電網(wǎng)電壓恢復(fù)時的高電壓故障無法滿足要求，因此高低壓復(fù)合故障下直驅(qū)機組穿越是解決電網(wǎng)故障的有效方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種高低壓復(fù)合故障下直驅(qū)機組穿越方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中并沒有解決高低壓復(fù)合故障的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括一種高低壓復(fù)合故障下直驅(qū)機組穿越方法，為:當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)低壓故障時，機組通過不平衡控制策略，并進行無功優(yōu)先的控制策略進行無功支撐使電網(wǎng)電壓恢復(fù)；在電網(wǎng)電壓恢復(fù)超過額定時且在安全可控區(qū)內(nèi)采取恒壓控制方案；在電網(wǎng)電壓繼續(xù)增加，超過機組變流器器件安全可控范圍時，通過控制DC-Chopper電路卸荷維持功率平衡。
[0006]在電網(wǎng)出現(xiàn)低壓故障時，電網(wǎng)側(cè)變流器進行無功支撐，支撐公式為:IT =
1.5Χ (0.9-υτ) IN, (0.2 ( Ut^ 0.9)，UT為并網(wǎng)點電壓標(biāo)幺值，IN為額定電流。
[0007]在電網(wǎng)電壓恢復(fù)超過額定時且在安全可控區(qū)內(nèi)采取恒壓控制方案，恒壓控制電流公式為:1,= kx (UT-1.1)In, (Ut^ 1.l)，k為無功電流系數(shù)，UT為并網(wǎng)點電壓標(biāo)幺值，IN為額定電流。
[0008]本發(fā)明一方面能夠滿足低電壓穿越的要求，另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)高電壓穿越的快速切換。
[0009]該方法通過快速檢測電網(wǎng)電壓和直流母線電壓，根據(jù)電網(wǎng)電壓和母線電壓值的不同采用不同的控制方式，即低電壓時不平衡控制和無功優(yōu)先的控制方式，高電壓時恒壓控制，超出安全可控區(qū)的功率平衡的控制方式。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明提供的直驅(qū)機組原理圖；
[0011]圖2是本發(fā)明提供的復(fù)合故障穿越流程圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細(xì)的說明。
[0013]如圖1所示，為直驅(qū)機組原理圖，直驅(qū)機組包括網(wǎng)側(cè)變流器，電機側(cè)變流器，直流側(cè)DC-Chopper電路裝置。
[0014]機組變流器電網(wǎng)側(cè)與電網(wǎng)相連，負(fù)責(zé)把機組能量并入電網(wǎng)，機側(cè)與發(fā)電機相連吸收風(fēng)機能量；直流側(cè)DC-Chopper電路負(fù)責(zé)機網(wǎng)側(cè)之間的不平衡能量的卸荷。功率模塊采用絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)。
[0015]網(wǎng)側(cè)和機側(cè)模塊所用調(diào)制方法采用SVPWM調(diào)制能夠有效的提高電壓利用率。
[0016]復(fù)合故障時不平衡控制及無功優(yōu)先的控制策略和恒壓控制策略。額定電壓以上至機組變流器安全可控范圍內(nèi)的恒壓控制方案和非可控區(qū)的功率平衡方案。
[0017]機組變流器電網(wǎng)側(cè)通過正負(fù)序分離方法快速檢測電網(wǎng)電壓變化。
[0018]當(dāng)電網(wǎng)電壓出現(xiàn)低壓故障時，機組變流器電網(wǎng)側(cè)進入低壓穿越模式，同時進行電壓支撐，使電網(wǎng)快速恢復(fù)，在此過程中若出現(xiàn)功率不平衡，通過DC-Chopper動作來維持功率平衡。
[0019]電壓支撐公式:IT= 1.5X (0.9-U τ) ΙΝ, (0.2彡Ut彡0.9)，UT為并網(wǎng)點電壓標(biāo)幺值，IN為額定電流。
[0020]機組變流器電網(wǎng)側(cè)在電網(wǎng)恢復(fù)時出現(xiàn)高壓故障時，通過快速檢測電網(wǎng)電壓及母線電壓，當(dāng)電網(wǎng)電壓在安全可控區(qū)時，機組變流器快速切換恒壓控制模式，恒壓控制公式為:Iq= kx (UT-1.1)In, (Ut^ 1.1)，k為無功電流系數(shù)，UT為并網(wǎng)點電壓標(biāo)幺值，IN為額定電流。
[0021]S卩，當(dāng)電網(wǎng)電壓大于1.1pu時或母線電壓大于1.05pu時，機組變流器電網(wǎng)側(cè)迅速切換至高電壓穿越控制，進行恒壓控制。
[0022]當(dāng)電壓超過安全可控區(qū)時通過DC-Chopper動作來功率平衡，保證變流器的安全穿越。
[0023]圖2是復(fù)合故障穿越的流程圖。
[0024]限制電網(wǎng)側(cè)并網(wǎng)電流的有功分量，采用無功優(yōu)先的原則根據(jù)額定功率、高電壓幅值、無功電流分量綜合計算有功電流指令，使其不過功率。
[0025]采用電網(wǎng)電壓正負(fù)序分離的快速檢測方法及時快速判斷電網(wǎng)電壓變化。
[0026]以上給出了具體的實施方式，但本發(fā)明不局限于所描述的實施方式。本發(fā)明的基本思路在于上述基本方案，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，設(shè)計出各種變形的模型、公式、參數(shù)并不需要花費創(chuàng)造性勞動。在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下對實施方式進行的變化、修改、替換和變型仍落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種高低壓復(fù)合故障下直驅(qū)機組穿越方法，其特征在于，所述方法為:當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)低壓故障時，機組通過不平衡控制策略，并進行無功優(yōu)先的控制策略進行無功支撐使電網(wǎng)電壓恢復(fù)；在電網(wǎng)電壓恢復(fù)超過額定時且在安全可控區(qū)內(nèi)采取恒壓控制方案；在電網(wǎng)電壓繼續(xù)增加，超過機組變流器器件安全可控范圍時，通過控制DC-Chopper電路卸荷維持功率平衡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高低壓復(fù)合故障下直驅(qū)機組穿越方法，其特征在于，在電網(wǎng)出現(xiàn)低壓故障時，電網(wǎng)側(cè)變流器進行無功支撐，支撐公式為:IT= 1.5X (0.9-U τ)ΙΝ, (0.2 ( Ut< 0.9)，UT為并網(wǎng)點電壓標(biāo)幺值，IN為額定電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的高低壓復(fù)合故障下直驅(qū)機組穿越方法，其特征在于，在電網(wǎng)電壓恢復(fù)超過額定時且在安全可控區(qū)內(nèi)采取恒壓控制方案，恒壓控制電流公式為:Iq= kX (UT-1.1)In, (Ut^ 1.1)，k為無功電流系數(shù)，UT為并網(wǎng)點電壓標(biāo)幺值，IN為額定電流。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高低壓復(fù)合故障下直驅(qū)機組穿越方法，為：當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)低壓故障時，機組通過不平衡控制策略，并進行無功優(yōu)先的控制策略進行無功支撐使電網(wǎng)電壓恢復(fù)；在電網(wǎng)電壓恢復(fù)超過額定時且在安全可控區(qū)內(nèi)采取恒壓控制方案；在電網(wǎng)電壓繼續(xù)增加，超過機組變流器器件安全可控范圍時，通過控制DC-Chopper電路卸荷維持功率平衡。保證機組變流器的安全，實現(xiàn)在高低壓復(fù)合故障下的直驅(qū)機組穿越。
【IPC分類】H02J3-12, H02J3-38
【公開號】CN104638674
【申請?zhí)枴緾N201510066619
【發(fā)明人】劉海艦, 肖鵬, 劉剛, 孫健, 梁燕, 高亞春, 朱斯, 馬步云, 程林志, 楊楊, 史航, 盧仁寶
【申請人】許繼集團有限公司, 許繼電氣股份有限公司, 許昌許繼風(fēng)電科技有限公司, 國網(wǎng)新源張家口風(fēng)光儲示范電站有限公司, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年2月9日