專利名稱：一種穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種穩(wěn)定電壓的方法，具體涉及一種穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法。
背景技術(shù)：
目前，兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組普遍采用變速恒頻技術(shù)，即通過(guò)變流器的適配作用，將變速運(yùn)行的發(fā)電機(jī)與固定頻率的電網(wǎng)連接起來(lái)，根據(jù)實(shí)際風(fēng)速，通過(guò)發(fā)電機(jī)的速度調(diào)節(jié)，來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的最大風(fēng)能捕獲。雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和全功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的基本構(gòu)成分別如圖1、圖2所示，通常，在每個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的前端，配置有箱式變壓器30，將風(fēng)場(chǎng)的高壓電(如35KV)變換為適合目前主流變流器20和雙饋發(fā)電機(jī)101、全功率發(fā)電機(jī)102的中等電壓(如690V)，以獲得整個(gè)系統(tǒng)較好的經(jīng)濟(jì)性。變流器20和發(fā)電機(jī)101、102存在一定的工作電壓范圍，如額定電壓的80 %至110 %，超出工作電壓范圍時(shí)，機(jī)組將停止工作。由于我國(guó)的風(fēng)電場(chǎng)一般處于偏遠(yuǎn)地區(qū)，電網(wǎng)條件薄弱，電網(wǎng)電壓偏差或波動(dòng)較大， 甚至在某些風(fēng)電場(chǎng)，受電網(wǎng)偏差或波動(dòng)影響，機(jī)組的網(wǎng)側(cè)電壓頻繁超出設(shè)備工作電壓范圍， 導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)組頻繁停機(jī)或長(zhǎng)時(shí)間不可用，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。為了提升風(fēng)電場(chǎng)的電壓穩(wěn)定性，保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行，如圖3所示，目前比較流行的技術(shù)是在風(fēng)電場(chǎng)主變壓器50的副邊或其他位置配置集中的靜態(tài)同步補(bǔ)償器 60 (STATCOM—Static Synchronous Compensator)等設(shè)備。靜態(tài)同步補(bǔ)償器60的基本工作原理是利用并聯(lián)至電網(wǎng)上的電抗器或變壓器的阻抗特性，調(diào)節(jié)并輸出所需的無(wú)功電流和無(wú)功功率，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)電壓的實(shí)時(shí)調(diào)整，保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的穩(wěn)定性。但是，采用靜態(tài)同步補(bǔ)償器穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的網(wǎng)側(cè)電壓存在如下缺陷1、靜態(tài)同步補(bǔ)償器容量大、造價(jià)昂貴，使用靜態(tài)同步補(bǔ)償器大大增加了電網(wǎng)建設(shè)的投資；2、靜態(tài)同步補(bǔ)償器發(fā)生故障時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓將無(wú)法調(diào)節(jié)，因此靜態(tài)同步補(bǔ)償器成為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)引入的額外故障源，其可靠性直接影響風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的工作可
靠性；3、由于靜態(tài)同步補(bǔ)償器對(duì)電網(wǎng)的調(diào)整點(diǎn)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的接入點(diǎn)之間還存在高、 中壓線路、箱變等阻抗，二者的電壓存在一定差異，且該差異還受風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電功率影響，因此，為保障風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行，靜態(tài)同步補(bǔ)償器調(diào)整電網(wǎng)電壓的有效性和經(jīng)濟(jì)
性往往難以兼顧。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法，克服現(xiàn)有技術(shù)投資大、影響風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)工作可靠性和難以兼顧調(diào)整電網(wǎng)電壓的有效性和經(jīng)濟(jì)性的缺陷。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法，其特征在于，包括如下步驟SP1、構(gòu)建風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)，使該電抗網(wǎng)絡(luò)滿足調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行的要求；SP2、控制主體檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓；SP3、當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓小于機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最小電壓時(shí)，控制主體確定電壓調(diào)節(jié)所需無(wú)功電流Is，并使變流器向無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)輸出該無(wú)功電流Is ；當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓大于機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最大電壓時(shí)，控制主體確定電壓調(diào)節(jié)所需無(wú)功電流Is，并使該無(wú)功電流Is經(jīng)無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)輸入所述變流器。在本發(fā)明的穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法中，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓為所述無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)與電網(wǎng)變壓器連接端電壓Vs，所述步驟SP3包括當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓大于等于機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最小電壓、小于等于機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最大電壓時(shí)，返回步驟 SP2 ；在所述步驟SP3中，控制主體控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器確定電壓調(diào)節(jié)所需無(wú)功電流的具體實(shí)現(xiàn)方式如下當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓小于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最小電壓Vinmin時(shí)，計(jì)算變流器需要在無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生的與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓同相的疊加電壓 Vdelta = Vinmin-Vs，計(jì)算變流器在無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生所述疊加電壓所需輸出的無(wú)功電流Is = Vdelta/2 π fL，f為電網(wǎng)頻率，L為無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗；當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓大于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最大電壓Vinmax時(shí)，計(jì)算變流器需要在無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生的與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓反相的疊加電壓 Vdelta = Vinmax-Vs，計(jì)算變流器在無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生所述疊加電壓所需輸入的無(wú)功電流Is = Vdelta/2 π fL, f為電網(wǎng)頻率，L為無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗。在本發(fā)明的穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法中，包括步驟SP4、當(dāng)控制主體檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓恢復(fù)到其穩(wěn)定運(yùn)行電壓范圍內(nèi)的預(yù)期電壓時(shí)，所述變流器停止輸出或輸入無(wú)功電流，返回步驟SP2。在本發(fā)明的穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法中，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓為電網(wǎng)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)變流器連接端電壓Vin，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)設(shè)置比例-積分調(diào)節(jié)器，在所述步驟SP3中，控制主體控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器確定電壓調(diào)節(jié)所需無(wú)功電流的實(shí)施步驟如下Bi、確定電網(wǎng)調(diào)節(jié)目標(biāo)電壓Vinref，該電網(wǎng)調(diào)節(jié)目標(biāo)電壓滿足 Vinmin ≤ Vinref ≤ Vinmax ；B2、計(jì)算電網(wǎng)調(diào)節(jié)目標(biāo)電壓Vinref與變流器的電網(wǎng)連接端電壓Vin的偏差Verr =Vinref-Vin ；B3、對(duì)所述偏差進(jìn)行比例-積分調(diào)節(jié)，獲得變流器的無(wú)功電流給定的原始值IsO = PI(Verr)；B4、對(duì)所述無(wú)功電流給定的原始值IsO進(jìn)行限幅，獲得變流器的無(wú)功電流給定的最終值 Is = Limit(IsO)。在本發(fā)明的穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法中，所述電網(wǎng)調(diào)節(jié)目標(biāo)電壓Vinref的確定方法為根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器的電網(wǎng)連接端電壓Vin偏離風(fēng)力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最小電壓Vinmin至最大電壓Vinmax的電壓范圍的方向，當(dāng)所述電壓Vin小于穩(wěn)定運(yùn)行最小電壓Vinmin時(shí)，電網(wǎng)調(diào)節(jié)目標(biāo)電壓Vinref在最小電壓Vinmin至最大電壓Vinmax范圍內(nèi)靠近最小電壓Vinmin取值；當(dāng)所述電壓Vin大于最大電壓Vinmax時(shí)，電網(wǎng)調(diào)節(jié)目標(biāo)電壓Vinref在最小電壓Vinmin至最大電壓Vinmax范圍內(nèi)靠近最大電壓Vinmax取值。在本發(fā)明的穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法中，所述控制主體為所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變流器或所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制器。在本發(fā)明的穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法中，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)為所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器的內(nèi)部電抗網(wǎng)絡(luò)，該內(nèi)部電抗網(wǎng)絡(luò)為所述變流器輸出或輸入無(wú)功電流所流經(jīng)的變流器電抗網(wǎng)絡(luò)，該內(nèi)部電抗網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗?jié)M足穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓調(diào)節(jié)要求；或設(shè)置在所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器的內(nèi)部電抗網(wǎng)絡(luò)和設(shè)置在所述變流器與電網(wǎng)變壓器之間的外部電抗網(wǎng)絡(luò)的集合，所述電網(wǎng)變壓器與所述變流器連接，所述內(nèi)部電抗網(wǎng)絡(luò)為所述變流器輸出或輸入無(wú)功電流所流經(jīng)的變流器電抗網(wǎng)絡(luò)，該內(nèi)部電抗網(wǎng)絡(luò)與該外部電抗網(wǎng)絡(luò)的集合的等效阻抗?jié)M足穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓調(diào)節(jié)要求；或設(shè)置在所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器與電網(wǎng)變壓器之間的外部電抗網(wǎng)絡(luò)，該外部電抗網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗?jié)M足穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓調(diào)節(jié)要求，所述電網(wǎng)變壓器與所述變流器連接，所述變流器輸出或輸入的無(wú)功電流所流經(jīng)的變流器內(nèi)部元件中無(wú)對(duì)網(wǎng)側(cè)電壓產(chǎn)生調(diào)整作用的電抗元件。在本發(fā)明的穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法中，步驟SPl中構(gòu)建風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)測(cè)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)具體包括如下步驟Al、確定風(fēng)場(chǎng)電網(wǎng)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)與電網(wǎng)變壓器連接端可能出現(xiàn)和需要考慮的最大電壓Vsmax和最小電壓Vsmin ；確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可以穩(wěn)定運(yùn)行的最大電壓Vinmax和最小電壓Vinmin ；A2、計(jì)算電網(wǎng)最大電壓Vsmax與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最大電壓Vinmax的電壓差Vdeltal和電網(wǎng)最小電壓Vsmin與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最小電壓Vinmin的電壓差 Vdelta2,當(dāng) Vsmax > Vinmax 時(shí)，Vdeltal = Vsmax-Vinmax,當(dāng) Vsmax ^ Vinmax 時(shí)，取 Vdeltal = 0 ；當(dāng) Vsmin < Vinmin 時(shí)，Vdelta2 = Vinmin-Vsmin,當(dāng) Vsmin ^ Vinmin 時(shí)，取 Vdelta2 = 0 ；A3、取Vdeltal與Vdelta2中的較大值作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)上需要產(chǎn)生的疊加電壓最大值Vdeltamax ；審核風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器可用于產(chǎn)生上述疊加電壓最大值的無(wú)功電流最大值Ismax ；A4、計(jì)算利用所述無(wú)功電流最大值Ismax產(chǎn)生所述疊加電壓最大值Vdeltamax所需阻抗的最小值Lmin = Vdeltamax/2 n flsmax, f為電網(wǎng)頻率；A5、構(gòu)建滿足等效阻抗L彡Lmin的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)。實(shí)施本發(fā)明的穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法，與現(xiàn)有技術(shù)比較，其有益效果是1.充分利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器的無(wú)功能力，以較小的成本，朝工作范圍調(diào)整風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的網(wǎng)側(cè)電壓，提升風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的電網(wǎng)適應(yīng)能力和工作時(shí)間，增加風(fēng)電場(chǎng)的產(chǎn)出；2.利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的設(shè)備能力實(shí)現(xiàn)網(wǎng)側(cè)電壓調(diào)節(jié)，無(wú)須采用專用的網(wǎng)側(cè)電壓調(diào)節(jié)設(shè)備，不僅降低了電網(wǎng)建設(shè)的投資成本，同時(shí)減少了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量，減少了系統(tǒng)故障源，提高了系統(tǒng)的可靠性。3.本方法的電壓調(diào)整點(diǎn)即為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的接入點(diǎn)，本方法實(shí)現(xiàn)了直接對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的接入點(diǎn)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，易于實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)有效性與經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一，調(diào)節(jié)效率高。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中圖1是現(xiàn)有雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的基本組成示意圖。圖2是現(xiàn)有全功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的基本組成示意圖。圖3是現(xiàn)有技術(shù)采用靜態(tài)同步補(bǔ)償器調(diào)整電網(wǎng)電壓保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的示意圖。圖4是本發(fā)明穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法流程圖。圖5是本發(fā)明穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法中構(gòu)建無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)的流程圖。圖6是本發(fā)明穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法中無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)一種實(shí)施例的示意圖。圖7、圖8、圖9分別是本發(fā)明穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法中無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)需增加的電抗器的三種實(shí)施方式。圖10是本發(fā)明穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法中風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓偏低時(shí)的調(diào)節(jié)原理示意圖。圖11是本發(fā)明穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法中風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓偏高時(shí)的調(diào)節(jié)原理示意圖。圖12是本發(fā)明穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法中確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器調(diào)節(jié)網(wǎng)側(cè)電壓所需無(wú)功電流方法的一種實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一 如圖4所示，本發(fā)明穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法包括如下步驟第一步，構(gòu)建風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)，保證電抗網(wǎng)絡(luò)滿足調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行的要求。無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)的具體構(gòu)建方法見下述。第二步，控制主體檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓?？刂浦黧w包括但不限于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變流器或風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制器，這兩種方式的控制主體均可采用自動(dòng)控制或人為控制。第三步，當(dāng)檢測(cè)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓小于機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最小電壓Vinmin時(shí)， 控制主體控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器確定電壓調(diào)節(jié)所需無(wú)功電流Is，并控制變流器向無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)輸出該無(wú)功電流Is (該無(wú)功電流的相位滯后網(wǎng)側(cè)電壓相位90度，其調(diào)節(jié)原理見圖10所示)；否則，返回步驟二。當(dāng)檢測(cè)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓大于機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最大電壓Vinmax時(shí)，控制主體控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器確定電壓調(diào)節(jié)所需無(wú)功電流Is，并使該無(wú)功電流Is經(jīng)無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)輸入變流器(該無(wú)功電流的相位超前網(wǎng)側(cè)電壓相位90度，其調(diào)節(jié)原理見圖11 所示)；否則，返回步驟二?？刂浦黧w控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器確定電壓調(diào)節(jié)所需無(wú)功電流Is的方式見下述。第四步，當(dāng)控制主體檢測(cè)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓恢復(fù)到其穩(wěn)定運(yùn)行電壓范圍內(nèi)的預(yù)期電壓時(shí)，變流器停止輸出或輸入無(wú)功電流Is，返回步驟二。預(yù)期電壓在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行電壓范圍內(nèi)預(yù)先選取。在其他實(shí)施例中，不執(zhí)行第四步也能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明目的。如圖5所示，在上述步驟一中，構(gòu)建風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)的具體步驟如下I、確定風(fēng)場(chǎng)電網(wǎng)在電網(wǎng)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組連接端可能出現(xiàn)和需要考慮的最大電壓 Vsmax和最小電壓Vsmin，確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可以穩(wěn)定運(yùn)行的最大電壓Vinmax和最小電壓 Vinmin0II、計(jì)算電網(wǎng)最大電壓Vsmax與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最大電壓Vinmax的電壓差Vdeltal和電網(wǎng)最小電壓Vsmin與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最小電壓Vinmin的電壓差 Vdelta2 當(dāng) Vsmax > Vinmax 時(shí)，Vdeltal = Vsmax-Vinmax當(dāng) Vsmax ≤ Vinmax 時(shí)，取 Vdeltal = 0當(dāng) Vsmin < Vinmin 時(shí)，Vdelta2 = Vinmin-Vsmin當(dāng) Vsmin ≥ Vinmin 時(shí)，取 Vdelta2 = 0III、在Vdeltal、Vdelta2兩者之中取較大的電壓差值作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)上需要產(chǎn)生的疊加電壓最大值Vdeltamax ；并審核風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器可用于產(chǎn)生上述疊加電壓最大值的無(wú)功電流最大值Ismax。IV、計(jì)算利用無(wú)功電流最大值Ismax產(chǎn)生疊加電壓最大值Vdeltamax所需阻抗的最小值Lmin = Vdeltamax/2 π flsmax，其中，f為電網(wǎng)頻率。V、構(gòu)建風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)，該電抗網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗L滿足 L ≥ Lmin0在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際構(gòu)建中，無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)包括但不限于如下方式1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器的內(nèi)部電抗網(wǎng)絡(luò)，該內(nèi)部電抗網(wǎng)絡(luò)為變流器輸出或輸入無(wú)功電流所流經(jīng)的變流器電抗網(wǎng)絡(luò)，即變流器用于無(wú)功電壓調(diào)節(jié)的變流器電抗網(wǎng)絡(luò)。此時(shí)，變流器內(nèi)部電抗網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗?jié)M足穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓調(diào)節(jié)要求，即L≥Lmin。2、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)為設(shè)置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器的內(nèi)部電抗網(wǎng)絡(luò)和設(shè)置在變流器與電網(wǎng)變壓器(即電網(wǎng)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組連接的箱式變壓器30， 下同)之間的外部電抗網(wǎng)絡(luò)的集合，電網(wǎng)變壓器與變流器連接，內(nèi)部電抗網(wǎng)絡(luò)為變流器輸出或輸入無(wú)功電流所流經(jīng)的變流器電抗網(wǎng)絡(luò)，該內(nèi)部電抗網(wǎng)絡(luò)與該外部電抗網(wǎng)絡(luò)的集合的等效阻抗?jié)M足穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓調(diào)節(jié)要求，即L彡Lmin。3、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)為設(shè)置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器與電網(wǎng)變壓器之間的外部電抗網(wǎng)絡(luò)，該外部電抗網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗?jié)M足穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓調(diào)節(jié)要求，即L > Lmin0電網(wǎng)變壓器與變流器連接，變流器輸出或輸入的無(wú)功電流所流經(jīng)的變流器內(nèi)部元件沒有對(duì)網(wǎng)側(cè)電壓產(chǎn)生調(diào)整作用的電抗元件。圖6所示的無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)70即為本方式。 如圖7、圖8、圖9所示，單獨(dú)構(gòu)成風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)的外部電抗網(wǎng)絡(luò)、或與變流器用于無(wú)功電壓調(diào)節(jié)的內(nèi)部電抗網(wǎng)絡(luò)集合構(gòu)成風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)的外部電抗網(wǎng)絡(luò)、或增加設(shè)置在變流器內(nèi)部用于無(wú)功電壓調(diào)節(jié)的電抗網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)形式包括但不限于1、采用電感71構(gòu)成無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)，電感71可以是一個(gè)，也可以是多個(gè)串聯(lián)、 多個(gè)并聯(lián)或多個(gè)串、并聯(lián)。2、采用電感71與電容72構(gòu)成無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)，電容72的一端連接在電感71 的后端。3、采用電感71與電容72構(gòu)成無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)，電容72的一端連接在電感71 的前端。在本實(shí)施例中，采用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)與箱式變壓器30連接端電壓Vs作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓。在本實(shí)施例步驟三中，控制主體控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器確定電壓調(diào)節(jié)所需無(wú)功電流Is的具體實(shí)現(xiàn)方式如下當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓小于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最小電壓Vinmin時(shí)，計(jì)算變流器需要在無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生的與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓同相的疊加電壓 Vdelta = Vinmin-Vs，計(jì)算變流器在無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生疊加電壓所需輸出的無(wú)功電流IS = Vdelta//2JifL，其中，f為電網(wǎng)頻率，L為無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗，此時(shí)Is為正數(shù)，表明所需無(wú)功電流為變流器輸出至電網(wǎng)的無(wú)功電流。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓大于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最大電壓Vinmax時(shí)，計(jì)算變流器需要在無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生的與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓反相的疊加電壓 Vdelta = Vinmax-Vs，計(jì)算變流器在無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生疊加電壓所需輸入的無(wú)功電流=Vdelta/2JifL，f為電網(wǎng)頻率，L為無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗，此時(shí)Is為負(fù)數(shù)，表明所需無(wú)功電流為電網(wǎng)輸入至變流器的無(wú)功電流。實(shí)施例二本發(fā)明穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法包括如下步驟第一步，構(gòu)建風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)，保證電抗網(wǎng)絡(luò)滿足調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行的要求。無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)的具體構(gòu)建方法見實(shí)施例一所述。第二步，控制主體檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓。控制主體包括但不限于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變流器或風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制器，這兩種方式的控制主體均可采用自動(dòng)控制或人為控制。第三步，當(dāng)檢測(cè)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓小于機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最小電壓Vinmin時(shí)，控制主體控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器確定電壓調(diào)節(jié)所需無(wú)功電流Is，并控制變流器向無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)輸出該無(wú)功電流Is (該無(wú)功電流的相位滯后網(wǎng)側(cè)電壓相位90度，其調(diào)節(jié)原理見圖10所示)。 當(dāng)檢測(cè)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓大于機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最大電壓Vinmax時(shí)，控制主體控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器確定電壓調(diào)節(jié)所需無(wú)功電流Is，并使該無(wú)功電流Is經(jīng)無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)輸入變流器(該無(wú)功電流的相位超前網(wǎng)側(cè)電壓相位90度，其調(diào)節(jié)原理見圖11 所示)。在本實(shí)施例中，采用電網(wǎng)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)變流器連接端電壓Vin作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓。在本實(shí)施例的步驟三中，控制主體控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器確定電壓調(diào)節(jié)所需無(wú)功電流Is的具體實(shí)現(xiàn)方式如下如圖12所示，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)設(shè)置比例-積分調(diào)節(jié)器(PI調(diào)節(jié)器)，控制主體控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器確定電壓調(diào)節(jié)所需無(wú)功電流Is的方法如下1、確定電網(wǎng)調(diào)節(jié)目標(biāo)電壓Vinref，該電網(wǎng)調(diào)節(jié)目標(biāo)電壓滿足 Vinmin ^ Vinref ^ Vinmax ；2、計(jì)算電網(wǎng)調(diào)節(jié)目標(biāo)電壓Vinref與變流器的電網(wǎng)連接端電壓Vin的偏差Verr = Vinref-Vin ；3、對(duì)上述偏差Verr進(jìn)行比例-積分調(diào)節(jié)(即PI調(diào)節(jié))，獲得變流器的無(wú)功電流給定的原始值IsO = PI (Verr)；4、對(duì)無(wú)功電流給定的原始值IsO進(jìn)行限幅，獲得變流器的無(wú)功電流給定的最終值 Is = Limit(IsO)。如Is為正數(shù)，表明所需無(wú)功電流為變流器輸出至電網(wǎng)的無(wú)功電流；如Is 為負(fù)數(shù)，則表明所需無(wú)功電流為電網(wǎng)輸入至變流器的無(wú)功電流。當(dāng)控制主體通過(guò)比例_積分調(diào)節(jié)器將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓(即電網(wǎng)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)變流器連接端電壓Vin)調(diào)整到機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最小電壓Vinmin與機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最大電壓Vinmax之間后，即調(diào)整到Vinmin彡Vin彡Vinmax后，由比例-積分調(diào)節(jié)器繼續(xù)控制Vin穩(wěn)定在Vinmin彡Vin彡Vinmax的范圍內(nèi)，保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。本發(fā)明控制主體控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器確定電壓調(diào)節(jié)所需無(wú)功電流Is的具體實(shí)現(xiàn)方式包括但不限于上述方式。本實(shí)施例構(gòu)建風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)的方法、無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)等與實(shí)施例一相同。
權(quán)利要求
1.一種穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法，其特征在于，包括如下步驟SP1、構(gòu)建風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)，使該電抗網(wǎng)絡(luò)滿足調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行的要求；SP2、控制主體檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓；SP3、當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓小于機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最小電壓時(shí)，控制主體確定電壓調(diào)節(jié)所需無(wú)功電流Is，并使變流器向無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)輸出該無(wú)功電流Is ；當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓大于機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最大電壓時(shí)，控制主體確定電壓調(diào)節(jié)所需無(wú)功電流Is，并使該無(wú)功電流Is經(jīng)無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)輸入所述變流器。
2.如權(quán)利要求1所述的穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓為所述無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)與電網(wǎng)變壓器連接端電壓Vs，所述步驟SP3包括當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓大于等于機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最小電壓、小于等于機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最大電壓時(shí)，返回步驟SP2 ；在所述步驟SP3中，控制主體控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器確定電壓調(diào)節(jié)所需無(wú)功電流的具體實(shí)現(xiàn)方式如下當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓小于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最小電壓Vinmin時(shí)，計(jì)算變流器需要在無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生的與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓同相的疊加電壓Vdelta = Vinmin-Vs，計(jì)算變流器在無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生所述疊加電壓所需輸出的無(wú)功電流Is =Vdelta/2 π fL，f為電網(wǎng)頻率，L為無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗；當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓大于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最大電壓Vinmax時(shí)，計(jì)算變流器需要在無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生的與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓反相的疊加電壓Vdelta = Vinmax-Vs，計(jì)算變流器在無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生所述疊加電壓所需輸入的無(wú)功電流Is =Vdelta/2 π fL, f為電網(wǎng)頻率，L為無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗。
3.如權(quán)利要求2所述的穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法，其特征在于，包括步驟 SP4、當(dāng)控制主體檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓恢復(fù)到其穩(wěn)定運(yùn)行電壓范圍內(nèi)的預(yù)期電壓時(shí)， 所述變流器停止輸出或輸入無(wú)功電流，返回步驟SP2。
4.如權(quán)利要求1所述的穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓為電網(wǎng)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)變流器連接端電壓Vin，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)設(shè)置比例-積分調(diào)節(jié)器，在所述步驟SP3中，控制主體控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器確定電壓調(diào)節(jié)所需無(wú)功電流的實(shí)施步驟如下Bi、確定電網(wǎng)調(diào)節(jié)目標(biāo)電壓Vinref，該電網(wǎng)調(diào)節(jié)目標(biāo)電壓滿足 Vinmin ^ Vinref ^ Vinmax ；B2、計(jì)算電網(wǎng)調(diào)節(jié)目標(biāo)電壓Vinref與變流器的電網(wǎng)連接端電壓Vin的偏差Verr = Vinref-Vin ；B3、對(duì)所述偏差進(jìn)行比例-積分調(diào)節(jié)，獲得變流器的無(wú)功電流給定的原始值IsO = PI(Verr)；B4、對(duì)所述無(wú)功電流給定的原始值IsO進(jìn)行限幅，獲得變流器的無(wú)功電流給定的最終值 Is = Limit(IsO)。
5.如權(quán)利要求4所述的穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法，其特征在于，所述電網(wǎng)調(diào)節(jié)目標(biāo)電壓Vinref的確定方法為根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器的電網(wǎng)連接端電壓Vin偏離風(fēng)力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最小電壓Vinmin至最大電壓Vinmax的電壓范圍的方向，當(dāng)所述電壓Vin小于穩(wěn)定運(yùn)行最小電壓Vinmin時(shí)，電網(wǎng)調(diào)節(jié)目標(biāo)電壓Vinref在最小電壓Vinmin至最大電壓Vinmax范圍內(nèi)靠近最小電壓Vinmin取值；當(dāng)所述電壓Vin大于最大電壓Vinmax 時(shí)，電網(wǎng)調(diào)節(jié)目標(biāo)電壓Vinref在最小電壓Vinmin至最大電壓Vinmax范圍內(nèi)靠近最大電壓 Vinmax 取值。
6.如權(quán)利要求1所述的穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法，其特征在于，所述控制主體為所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變流器或所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制器。
7.如權(quán)利要求1至6之一所述的穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)為所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器的內(nèi)部電抗網(wǎng)絡(luò)，該內(nèi)部電抗網(wǎng)絡(luò)為所述變流器輸出或輸入無(wú)功電流所流經(jīng)的變流器電抗網(wǎng)絡(luò)，該內(nèi)部電抗網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗?jié)M足穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓調(diào)節(jié)要求；或設(shè)置在所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器的內(nèi)部電抗網(wǎng)絡(luò)和設(shè)置在所述變流器與電網(wǎng)變壓器之間的外部電抗網(wǎng)絡(luò)的集合，所述電網(wǎng)變壓器與所述變流器連接，所述內(nèi)部電抗網(wǎng)絡(luò)為所述變流器輸出或輸入無(wú)功電流所流經(jīng)的變流器電抗網(wǎng)絡(luò)，該內(nèi)部電抗網(wǎng)絡(luò)與該外部電抗網(wǎng)絡(luò)的集合的等效阻抗?jié)M足穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓調(diào)節(jié)要求；或設(shè)置在所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器與電網(wǎng)變壓器之間的外部電抗網(wǎng)絡(luò)，該外部電抗網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗?jié)M足穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓調(diào)節(jié)要求，所述電網(wǎng)變壓器與所述變流器連接，所述變流器輸出或輸入的無(wú)功電流所流經(jīng)的變流器內(nèi)部元件中無(wú)對(duì)網(wǎng)側(cè)電壓產(chǎn)生調(diào)整作用的電抗元件。
8.如權(quán)利要求1至6之一所述的穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法，其特征在于，步驟 SPl中構(gòu)建風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)測(cè)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)具體包括如下步驟Al、確定風(fēng)場(chǎng)電網(wǎng)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)與電網(wǎng)變壓器連接端可能出現(xiàn)和需要考慮的最大電壓Vsmax和最小電壓Vsmin ；確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可以穩(wěn)定運(yùn)行的最大電壓Vinmax和最小電壓Vinmin ；A2、計(jì)算電網(wǎng)最大電壓Vsmax與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最大電壓Vinmax的電壓差Vdeltal和電網(wǎng)最小電壓Vsmin與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行最小電壓Vinmin的電壓差 Vdelta2,當(dāng) Vsmax > Vinmax 時(shí)，Vdeltal = Vsmax-Vinmax,當(dāng) Vsmax ^ Vinmax 時(shí)，取 Vdeltal = 0 ；當(dāng) Vsmin < Vinmin 時(shí)，Vdelta2 = Vinmin-Vsmin,當(dāng) Vsmin ^ Vinmin 時(shí)，取 Vdelta2 = 0 ；A3、取Vdeltal與Vdelta2中的較大值作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)上需要產(chǎn)生的疊加電壓最大值Vdeltamax ；審核風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器可用于產(chǎn)生上述疊加電壓最大值的無(wú)功電流最大值Ismax ；A4、計(jì)算利用所述無(wú)功電流最大值Ismax產(chǎn)生所述疊加電壓最大值Vdeltamax所需阻抗的最小值Lmin = Vdeltamax/2 π flsmax, f為電網(wǎng)頻率；A5、構(gòu)建滿足等效阻抗L彡Lmin的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)。
全文摘要
一種穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓的方法，包括如下步驟1、構(gòu)建滿足調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓實(shí)現(xiàn)機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行要求的無(wú)功調(diào)節(jié)電抗網(wǎng)絡(luò)；2、控制主體檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓；3、當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓偏離機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行電壓范圍時(shí)，控制主體確定電壓調(diào)節(jié)所需無(wú)功電流并由變流器輸出或輸入該電流以調(diào)節(jié)機(jī)組網(wǎng)側(cè)電壓。本發(fā)明利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器的無(wú)功能力實(shí)現(xiàn)網(wǎng)側(cè)電壓調(diào)節(jié)，具有調(diào)節(jié)成本低、電網(wǎng)建設(shè)投資少、系統(tǒng)可靠性高、調(diào)節(jié)效率高等優(yōu)點(diǎn)，易于實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)的有效性與經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一。
文檔編號(hào)H02J3/16GK102157943SQ20111005643
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月9日
發(fā)明者周黨生, 王琰, 盛小軍 申請(qǐng)人:深圳市禾望電氣有限公司