CN105633998A - 风力发电机组高电压穿越控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种风力发电机组高电压穿越控制方法和装置，该方法包括：实时检测风力发电机组并网侧电网电压有效值和直流母线电压值；确定检测到的电网电压有效值与电网电压设定值之间的差值是否大于第一预定阈值；如果差值大于第一预定阈值，则计算得到参考无功电流值，并根据参考无功电流值计算有功电流值，将计算得到的参考无功电流值作为并网侧输入无功电流值，将计算得到的有功电流值作为并网侧输入的有功电流值。本发明实现了直驱型风力发电机组在电网电压骤升期间不脱网运行。

Description

风力发电机组高电压穿越控制方法和装置

技术领域

本发明涉及风力发电机组技术领域，特别涉及一种风力发电机组高电压穿越控制方法和装置。

背景技术

在各类风力发电机组中，直驱型风力发电机组(PermanentMagnetSynchronousGenerator，PMSG)是目前兆瓦级风力发电机组的主流机型之一。大型风电基地一般远离负荷中心，其电力需要经过长距离、高电压输送到负荷中心进行消纳。

在实际运行过程中，电网电压跌落及骤升都会对风电机组的运行产生影响，甚至造成风电机组脱网，随着风力发电机组单机容量及风电场规模的不断扩大，当电网出现故障时，如果风力发电机与电网解列，而不能像常规能源发电那样在电网故障情况下为电网提供支撑，就有可能导致严重的连锁反应，并且会严重影响到电网的稳定运行。

目前研究比较多的是电网电压跌落对风电机组的动态影响分析及相应的低电压穿越技术，而电网电压骤升对风电机组的动态影响分析及相应的高电压穿越技术还没有有效的研究。

然而，随着部分地区风力发电机组低电压穿越改造的完成，电网电压骤升将成为地区风力发电机组脱网的主要原因之一。因此，亟需研究出一种可以有效进行风力发电机组高电压穿越控制的方法，以解决直驱型风力发电机组在电网电压骤升期间容易出现脱网运行，而导致的电网无法安全稳定地运行，容易发生故障的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种风力发电机组高电压穿越控制方法，以解决现有技术中直驱型风力发电机组在电网电压骤升期间会出现脱网运行的技术问题，该方法包括：

实时检测风力发电机组并网侧电网电压有效值；

确定检测到的电网电压有效值与电网电压设定值之间的差值是否大于第一预定阈值；

如果所述差值不大于所述第一预定阈值，则控制无功功率为0且控制网侧变流器采用电压外环、电流内环的控制模式；

如果所述差值大于所述第一预定阈值，则计算得到参考无功电流值，并根据所述参考无功电流值计算有功电流值，将计算得到的参考无功电流值作为并网侧输入的无功电流值，将计算得到的有功电流值作为并网侧输入的有功电流值。

在一个实施例中，按照以下公式计算参考无功电流值：

$i_{\mathrm{gd}}^{*}=2\frac{U_{\mathrm{ref}}-U_{\mathrm{ref}}^{*}}{U_{\mathrm{ref}}^{*}}*i_N$

其中，表示参考无功电流值，U_ref表示检测到的电网电压有效值，表示电网电压设定值，i_N表示额定电流。

在一个实施例中，按照以下公式计算有功电流值：

$\left|i_{\mathrm{gq}}^{*}\right|=\sqrt{i_{\max }^2-{i_{\mathrm{gd}}^{*}}^2}$

其中，表示有功电流值，i_max表示风力发电机组允许的最大电流，表示参考无功电流值。

在一个实施例中，控制无功功率为0且控制网侧变流器采用电压外环、电流内环的控制模式，包括：

通过第一模式选择器控制无功功率为0，通过第二模式选择器控制网侧变流器采用电压外环、电流内环的控制模式；

将计算得到的此时的有功电流值作为并网侧输入的有功电流设定值，包括：

通过所述第二模式选择器控制将计算得到的参考无功电流值作为并网侧输入的无功电流值，将计算得到的有功电流值作为并网侧输入的有功电流值。

在一个实施例中，所述第一预定阈值为0.1倍电网电压设定值。

在一个实施例中，上述方法还包括：

实时监测风力发电机组中的直流母线电压值；

在确定出监测到的直流母线电压值高于第二预定阈值的情况下，导通斩波卸荷电路抑制直流母线电压升高。

本发明实施例还提供了一种风力发电机组高电压穿越控制装置，以解决现有技术中直驱型风力发电机组在电网电压骤升期间会出现脱网运行的技术问题，该装置包括：

检测模块，用于实时检测风力发电机组并网侧电网电压有效值；

确定模块，用于确定检测到的电网电压有效值与电网电压设定值之间的差值是否大于第一预定阈值；

第一控制模块，用于在确定出所述差值不大于所述第一预定阈值情况下，控制无功功率为0且控制网侧变流器采用电压外环、电流内环的控制模式；

第二控制模块，用于在确定出所述差值大于所述第一预定阈值的情况下，计算得到参考无功电流值，并根据所述参考无功电流值计算有功电流值，将计算得到的参考无功电流值作为并网侧输入的无功电流值，将计算得到的有功电流值作为并网侧输入的有功电流值。

在一个实施例中，所述第二控制模块具体用于按照以下公式计算参考无功电流值：

$i_{\mathrm{gd}}^{*}=2\frac{U_{\mathrm{ref}}-U_{\mathrm{ref}}^{*}}{U_{\mathrm{ref}}^{*}}*i_N$

其中，表示参考无功电流值，U_ref表示检测到的电网电压有效值，表示电网电压设定值，i_N表示额定电流。

在一个实施例中，所述第二控制模块具体用于按照以下公式计算此时的有功电流值：

$\left|i_{\mathrm{gq}}^{*}\right|=\sqrt{i_{\max }^2-{i_{\mathrm{gd}}^{*}}^2}$

其中，表示此时的有功电流值，i_max表示风力发电机组允许的最大电流，表示参考无功电流值。

在一个实施例中，所述第一控制模块，具体用于通过第一模式选择器控制无功功率为0，通过第二模式选择器控制网侧变流器采用电压外环、电流内环的控制模式；

所述第二控制模块，具体用于通过所述第二模式选择器控制将计算得到的参考无功电流值作为并网侧输入的无功电流值，将计算得到的有功电流值作为并网侧输入的有功电流值。

在一个实施例中，第一预定阈值为0.1倍电网电压设定值。

在一个实施例中，上述装置还包括：

监测模块，用于实时监测直流母线电压值；

导通模块，用于在确定出监测到的直流母线电压值高于第二预定阈值的情况下，导通斩波卸荷电路抑制直流母线电压升高。

在本发明实施例中，在检测到电网电压有效值与电网电压设定值之间的差值高于预定值，即电网电压骤升到一定程度时，转换网侧控制模式，同时计算并改变电流参考值，使得风力发电机组发出一定的感性无功，从而降低电网电压升高的程度，实现了直驱型风力发电机组在电网电压骤升期间不脱网运行的目的，使得直驱型风力发电机组具备高电压穿越的能力。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是本发明实施例的风力发电机组高电压穿越控制方法的流程图；

图2是本发明实施例的直驱型风力发电机组并网模型示意图；

图3是本发明实施例的电网电压骤升下直驱型风力发电机组并网模型的运行状态示意图；

图4是本发明实施例的高电压穿越控制方法的电路示意图；

图5是本发明实施例的电压骤升风电机组运行状态示意图；

图6是本发明实施例的风力发电机组高电压穿越控制装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在本例中，提供了一种风力发电机组高电压穿越控制方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤101：实时检测风力发电机组并网侧电网电压有效值；

步骤102：确定检测到的电网电压有效值与电网电压设定值之间的差值是否大于第一预定阈值，如果所述差值不大于所述第一预定阈值，则执行步骤103，如果大于所述第一预定阈值，则执行步骤104和步骤105；

步骤103：如果所述差值不大于所述第一预定阈值，则控制无功功率为0且控制网侧变流器采用电压外环、电流内环的控制模式；

步骤104：如果所述差值大于所述第一预定阈值，则计算得到参考无功电流值；

步骤105：根据所述参考无功电流值计算有功电流值，将计算得到的参考无功电流值作为并网侧输入的无功电流值，将计算得到的有功电流值作为并网侧输入的有功电流值。

在上述实施例中，在检测到电网电压有效值与电网电压设定值之间的差值高于预定值，即电网电压骤升到一定程度时，转换网侧控制模式，同时计算并改变电流参考值，使得风力发电机组发出一定的感性无功，从而降低电网电压升高的程度，实现了直驱型风力发电机组在电网电压骤升期间不脱网运行的目的，使得直驱型风力发电机组具备高电压穿越的能力。

具体的，在上述步骤104中，可以按照以下公式计算参考无功电流值：

$i_{\mathrm{gd}}^{*}=2\frac{U_{\mathrm{ref}}-U_{\mathrm{ref}}^{*}}{U_{\mathrm{ref}}^{*}}*i_N$

其中，表示参考无功电流值，U_ref表示检测到的电网电压有效值，表示电网电压设定值，i_N表示额定电流。

具体的，在上述步骤105中，可以按照以下公式计算此时的有功电流值：

$\left|i_{\mathrm{gq}}^{*}\right|=\sqrt{i_{\max }^2-{i_{\mathrm{gd}}^{*}}^2}$

其中，表示此时的有功电流值，i_max表示风力发电机组允许的最大电流，例如可以取额定电流值的1.3倍，表示参考无功电流值。

考虑到还可以通抑制直流母线电压的升高来进行高电压的穿越控制，还可以同时监测直流母线电压，在监测到直流母线电压高于设定的第二预定阈值之后，开启Chopper卸荷电路来抑制直流母线电压的升高，通过降低风机有功输出来增强风机的无功补偿能力，实现直驱型风力发电机组在电网电压骤升期间不脱网运行，从而使得直驱型风力发电机组具备高电压穿越的能力。

在实际实现的时候可以采用模式选择器来控制电网的模式，例如：可以通过第一模式选择器控制无功功率为0，通过第二模式选择器控制网侧变流器采用电压外环、电流内环的控制模式，通过上述第二模式选择器控制将计算得到的此时的有功电流值作为并网侧输入的有功电流设定值。

考虑到一般的并网要求是并网点电压骤升至1.1倍标称值以上时，机组需要按电网电压每升高1％，至少提供2％额定无功电流的原则优先对故障电网进行补偿。因此，上述的第一预定阈值可以是0.1倍电网电压设定值。

下面结合一个具体的实施例对上述风力发电机组高电压穿越控制方法进行说明，然而值得说明的是，该具体实施例仅是为了更好地说明本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在本例中，提供了一种直驱型风力发电机组高电压穿越控制方法，通过该方法风力发电机组可以同时根据电网电压波动程度和直流母线电压升高程度来选择网侧控制模式，进而控制风机的无功补偿能力，抑制电网电压骤升，同时直流侧增加了Chopper电路，用于消耗直流侧多余的能量，可以有效抑制直流母线电压升高程度，保证风力发电机组在电网电压骤升期间不脱网运行，使直驱型风力发电机组具备良好的高电压穿越特性。

具体的，本例在原有的网侧变流器电压外环和电流内环控制策略的基础上，增加了应对电网电压骤升的控制模式，结合直流侧Chopper卸荷电路使得直驱型风力发电机组具备高电压穿越特性。在不改变风力发电机组机侧控制的情况下，仅改变网侧控制策略，在检测到电网电压骤升到一定程度时，转换网侧控制模式，改变电流参考值，使风力发电机组发出一定的感性无功，降低电网电压升高程度；同时，检测直流母线电压的升高程度，当升高程度超过设定值之后，开启Chopper卸荷电路抑制直流母线电压的升高，通过降低风机有功输出来增强风机的无功补偿能力，实现直驱型风力发电机组在电网电压骤升期间的不脱网运行，使直驱型风力发电机组具备高电压穿越的能力。

如图2所示是直驱型风力发电机组并网模型的示意图，通过模型仿真可得出电网电压骤升下直驱型风力发电机组的运行情况。由图2可以看出直驱型风力发电机组并网简化模型主要由风速、风力机、发电机、机侧变流器、直流母线电容、电网侧变流器、LCL滤波器及控制系统等模块构成。风速作为风力发电研究的源参数，通过风力机将风能转换成机械能，拖动发电机运转，最终将捕获的风能转换为电能。由于风速不断变化，所以发电机输出的是频率、幅值不断变化的交流电，而电网需要的是频率、幅值固定的交流电，因此，发电机与电网之间接入了全功率变换器，通过机侧变流器将频率、幅值均不断变化的交流电转换成直流电，然后经网侧变流器将直流电转换成幅值恒定、频率与电网频率相同的交流电，最后经过LCL滤波电感并入电网。

机侧变流器与直驱型风力发电机直接相连，因此对于机侧变流器的控制实际上就是对永磁同步发电机的控制，一般在分析永磁同步电机时经常采用的方法是dq轴数学模型，这种方法不仅可以用于分析永磁同步电机的稳态性能，也可以用于分析其暂态性能。零d轴电流控制(Zerod-axisCurrent，ZDC)是一种较为简单的矢量控制方法，使用该方法使得永磁同步发电机不会出现退磁现象而影响发电机的性能。为了实现零d轴电流控制，需将abc坐标系下的三相定子电流转化到dq坐标系下，得到d轴和q轴的电流分量，然后再将d轴的电流分量调节为零，通过控制q轴的电流分量来改变电磁转矩，最终实现对电磁转矩的线性控制。

网侧变流器通过LCL滤波器与电网连接，在电网侧看，网侧变流器相当于一个可控电压源，通过给定的电压参考值调整脉冲宽度调制(PulseWidthModulation，PWM)的占空比，控制网侧变流器输出电压的幅值和相位，进而改变电流的大小和与电网电压间的相位角，改变功率因数使变流器工作在不同的状态。为实现风力发电机组单位功率因数运行，可以采用基于电网电压定向的电压控制外环、电流控制内环的网侧逆变器的控制方法，该控制策略将电网电压定向到q轴，网侧逆变器输出的有功功率与网侧逆变器输出的电流在q轴上的分量成正比，网侧逆变器输出的无功功率则与网侧逆变器输出的电流在d轴上的分量成正比，实现有功无功的解耦控制，当无功电流为零时实现风电机组的单位功率因数控制。

电网电压骤升下直驱型风力发电机组并网模型的运行状态如图3所示，其中，activepower表示有功功率，reactivepower表示无功功率。对图3所示的直驱型风力发电机组在电网电压骤升下的运行状态进行分析可以得出当电网电压骤升时，网侧变流器的输出电流会减小，风力发电机组输出有功功率增加，功率不平衡造成电网多余的能量通过网侧对直流母线电容充电，引起直流母线电压的上升，网侧变流器输出电流畸变。电网电压升高到一定值会引起风机高电压保护动作造成部分风机脱网，同时直流母线电压升高超过限值将威胁变流器的正常运行，造成风电机组的损坏。

为了抑制电网电压的骤升，需要风力发电机组具备一定的无功补偿能力，在电网电压骤升期间发出一定的感性无功，为了限制直流母线电压的升高，可以在直流侧增加卸荷电路，将多余的能量通过卸荷电阻以热量形式消耗掉；由于风机功率限制，可通过降低风机有功输出来增强风机的无功补偿能力，实现直驱型风力发电机组在电网电压骤升期间的不脱网运行，使直驱型风力发电机组具备高电压穿越的能力。

考虑到电网电压骤升期间风力发电机组的无功输出主要取决于电网电压骤升的幅度，在并网点电压骤升至1.1倍标称值及以上时，机组需要按照电网电压每升高1％、至少提供2％额定无功电流的原则优先对故障电网进行补偿，即：

$i_{\mathrm{gd}}^{*}=2\frac{U_{\mathrm{ref}}-U_{\mathrm{ref}}^{*}}{U_{\mathrm{ref}}^{*}}*i_N$ (公式1)

其中，表示参考无功电流值，U_ref表示检测到的电网电压有效值(即实测电网电压有效值)，表示电网电压设定值，i_N表示额定电流。

具体的，可以按照以下方式进行控制：

如图4所示，实时监测风力发电机组并网侧电网电压有效值U_ref，将检测到的值与电网电压设定值作差，将差值是否超出设定的电压限值作为Ctrl1的输入信号：在电网电压正常的情况下，Ctrl1选择器选择模式1使无功电流为0，Ctrl2选择器选择模式11，网侧变流器采用电压外环、电流内环控制模式，使风力发电机组保持单位功率因数正常运行；当电网电压骤升使检测到的电网电压值与设定值差值超过限值时Ctrl1选择器选择模式2，进一步的，再利用上述公式运算得出参考无功电流值使风力发电机组具备一定的无功补偿能力，可以发出一定的感性无功来抑制电网电压的升高，同时根据得出此时的有功电流值。同时，还可以实时监测直流母线电压值U_dc，并将U_dc与直流母线电压设定值进行作差，将差值是否超过设定的限值作为Ctrl2的输入信号，当差值超过限值时，Ctrl2选择器选择模式22，即选择根据得出的有功电流值作为有功电流设定值。在这个时候因无功电流增大，因此有功电流将偏小，由于风力发电机组的功率有限，则间接提升了风力发电机组的无功补偿能力。进一步的，与此同时Ctrl2的输入信号也会同时作为直流侧Chopper电路的开关信号，直流母线电压升高超过限值之后，会开启Chopper卸荷电路，将直流侧多余的能量消耗掉，防止直流母线过电压，保证风力发电机组的正常运行。

利用EMTDC/PSCAD仿真平台搭建仿真模型对上述方法进行仿真验证，在验证过程中，设定直驱型风力发电机组额定功率为2.5MW，风力发电机组输出电压为690V，通过变压器升至35kV接入电网，仿真结果如图5所示。

电网电压骤升期间，改变网侧变流器控制模式，增大无功电流，使风力发电机组发出一定的感性无功，有助于抑制电网电压的骤升；同时当直流母线电压升高超过限值时Chopper电路开启，使直流母线电压骤降，随着多余能量的消耗，直流母线电压维持在允许的范围内，避免直流母线过电压，保证风力发电机组正常运行，实现风力发电机组在电网电压骤升期间不脱网连续运行，使风力发电机组具备高电压穿越的能力。

在本例中，利用图4中的Ctrl1和Ctrl2两个模式选择器进行网侧变流器控制模式的转换，使得有功电流参考设定值、无功电流参考设定值可以随着电网电压的变化及直流母线电压的变化而变化，同时还可以通过直流母线电压的变化控制Chopper电路的开启与关闭进行多余能量的消耗，用以抑制直流母线电压的升高。在电网电压骤升期间，改变网侧变流器控制模式，使风力发电机组发出一定的感性无功，抑制电网电压的骤升，同时当直流母线电压升高超过限值时Chopper电路开启，使直流母线电压骤降，随着多余能量的消耗，直流母线电压将维持在允许的范围内，避免了直流母线过电压，保证了风力发电机组的正常运行，保证了风力发电机组在电网电压骤升期间不脱网连续运行，使得风力发电机组具备高电压穿越的能力，抑制了电网电压的波动，有利于电网的安全稳定运行。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种风力发电机组高电压穿越控制装置，如下面的实施例所述。由于风力发电机组高电压穿越控制装置解决问题的原理与风力发电机组高电压穿越控制方法相似，因此风力发电机组高电压穿越控制装置的实施可以参见风力发电机组高电压穿越控制方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图6是本发明实施例的风力发电机组电压穿越控制装置的一种结构框图，如图6所示，包括：检测模块601、确定模块602、第一控制模块603和第二控制模块604，下面对该结构进行说明。

检测模块601，用于实时检测风力发电机组并网侧电网电压有效值；

确定模602，用于确定检测到的电网电压有效值与电网电压设定值之间的差值是否大于第一预定阈值；

第一控制模块603，用于在确定出所述差值不大于所述第一预定阈值情况下，控制无功功率为0且控制网侧变流器采用电压外环、电流内环的控制模式；

第二控制模块604，用于在确定出所述差值大于所述第一预定阈值的情况下，计算得到参考无功电流值，并根据所述参考无功电流值计算有功电流值，将计算得到的参考无功电流值作为并网侧输入的无功电流值，将计算得到的有功电流值作为并网侧输入的有功电流值。

在一个实施例中，第二控制模块604具体用于按照以下公式计算参考无功电流值：

$i_{\mathrm{gd}}^{*}=2\frac{U_{\mathrm{ref}}-U_{\mathrm{ref}}^{*}}{U_{\mathrm{ref}}^{*}}*i_N$

其中，表示参考无功电流值，U_ref表示检测到的电网电压有效值，表示电网电压设定值，i_N表示额定电流。

在一个实施例中，第二控制模块604具体用于按照以下公式计算此时的有功电流值：

$\left|i_{\mathrm{gq}}^{*}\right|=\sqrt{i_{\max }^2-{i_{\mathrm{gd}}^{*}}^2}$

其中，表示此时的有功电流值，i_max表示风力发电机组允许的最大电流，表示参考无功电流值。

在一个实施例中，第一控制模块603具体用于通过第一模式选择器控制无功功率为0，通过第二模式选择器控制网侧变流器采用电压外环、电流内环的控制模式；第二控制模块604具体用于通过所述第二模式选择器控制将计算得到的有功电流值作为并网侧输入的有功电流设定值。

在一个实施例中，所述第一预定阈值为0.1倍电网电压设定值。

在一个实施例中，上述装置还包括：监测模块，用于实时监测直流母线电压值；导通模块，用于在确定出监测到的直流母线电压值高于第二预定阈值的情况下，导通斩波卸荷电路抑制直流母线电压升高。

在另外一个实施例中，还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。

在另外一个实施例中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于：光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。

从以上的描述中，可以看出，本发明实施例实现了如下技术效果：在检测到电网电压有效值与电网电压设定值之间的差值高于预定值，即电网电压骤升到一定程度时，转换网侧控制模式，同时计算并改变电流参考值，使得风力发电机组发出一定的感性无功，从而降低电网电压升高的程度，实现了直驱型风力发电机组在电网电压骤升期间不脱网运行的目的，使得直驱型风力发电机组具备高电压穿越的能力。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种风力发电机组高电压穿越控制方法，其特征在于，包括：

实时检测风力发电机组并网侧电网电压有效值；

确定检测到的电网电压有效值与电网电压设定值之间的差值是否大于第一预定阈值；

如果所述差值不大于所述第一预定阈值，则控制无功功率为0且控制网侧变流器采用电压外环、电流内环的控制模式；

如果所述差值大于所述第一预定阈值，则计算得到参考无功电流值，并根据所述参考无功电流值计算有功电流值，将计算得到的参考无功电流值作为并网侧输入的无功电流值，将计算得到的有功电流值作为并网侧输入的有功电流值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照以下公式计算参考无功电流值：

$i_{\mathrm{gd}}^{*}=2\frac{U_{\mathrm{ref}}-U_{\mathrm{ref}}^{*}}{U_{\mathrm{ref}}^{*}}*i_N$

其中，表示参考无功电流值，U_ref表示检测到的电网电压有效值，表示电网电压设定值，i_N表示额定电流。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，按照以下公式计算有功电流值：

$\left|i_{\mathrm{gq}}^{*}\right|=\sqrt{i_{\max }^2-{i_{\mathrm{gd}}^{*}}^d}$

其中，表示有功电流值，i_max表示风力发电机组允许的最大电流，表示参考无功电流值。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

控制无功功率为0且控制网侧变流器采用电压外环、电流内环的控制模式，包括：

通过第一模式选择器控制无功功率为0，通过第二模式选择器控制网侧变流器采用电压外环、电流内环的控制模式；

将计算得到的此时的有功电流值作为并网侧输入的有功电流设定值，包括：

通过所述第二模式选择器控制将计算得到的参考无功电流值作为并网侧输入的无功电流值，将计算得到的有功电流值作为并网侧输入的有功电流值。

5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一预定阈值为0.1倍电网电压设定值。

6.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

实时监测风力发电机组中的直流母线电压值；

在确定出监测到的直流母线电压值高于第二预定阈值的情况下，导通斩波卸荷电路抑制直流母线电压升高。

7.一种风力发电机组高电压穿越控制装置，其特征在于，包括：

检测模块，用于实时检测风力发电机组并网侧电网电压有效值；

确定模块，用于确定检测到的电网电压有效值与电网电压设定值之间的差值是否大于第一预定阈值；

第一控制模块，用于在确定出所述差值不大于所述第一预定阈值情况下，控制无功功率为0且控制网侧变流器采用电压外环、电流内环的控制模式；

第二控制模块，用于在确定出所述差值大于所述第一预定阈值的情况下，计算得到参考无功电流值，并根据所述参考无功电流值计算有功电流值，将计算得到的参考无功电流值作为并网侧输入的无功电流值，将计算得到的有功电流值作为并网侧输入的有功电流值。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二控制模块具体用于按照以下公式计算参考无功电流值：

$i_{\mathrm{gd}}^{*}=2\frac{U_{\mathrm{ref}}-U_{\mathrm{ref}}^{*}}{U_{\mathrm{ref}}^{*}}*i_N$

其中，表示参考无功电流值，U_ref表示检测到的电网电压有效值，表示电网电压设定值，i_N表示额定电流。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二控制模块具体用于按照以下公式计算此时的有功电流值：

$\left|i_{\mathrm{gq}}^{*}\right|=\sqrt{i_{\max }^2-{i_{\mathrm{gd}}^{*}}^d}$

其中，表示此时的有功电流值，i_max表示风力发电机组允许的最大电流，表示参考无功电流值。

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于：

所述第一控制模块，具体用于通过第一模式选择器控制无功功率为0，通过第二模式选择器控制网侧变流器采用电压外环、电流内环的控制模式；

所述第二控制模块，具体用于通过所述第二模式选择器控制将计算得到的参考无功电流值作为并网侧输入的无功电流值，将计算得到的有功电流值作为并网侧输入的有功电流值。

11.如权利要求7至10中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一预定阈值为0.1倍电网电压设定值。

12.如权利要求7至10中任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

监测模块，用于实时监测直流母线电压值；

导通模块，用于在确定出监测到的直流母线电压值高于第二预定阈值的情况下，导通斩波卸荷电路抑制直流母线电压升高。