CN110346656B - 一种风电机组三相电压不平衡度确定方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种风电机组三相电压不平衡度确定方法及装置，包括：将采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列划分至其所属功率标幺值区间；利用各功率标幺值区间中包含的三相瞬时电流序列确定风电机组的各功率标幺值区间对应的三相电压不平衡度。本发明基于风电机组的运行环境及三相电压不平衡度计算方法，利用虚拟电网的应用原理，采用功率分区间的方法进行风电机组的三相电压不平衡度计算，有效地去除了电网中其他电压源对风电机组出口处电压波动的影响，降低了试验成本，提高了结果的准确性，优化了风电机组正常运行过程中全功率段的三相电压不平衡度检测及计算问题。

Description

一种风电机组三相电压不平衡度确定方法及装置
技术领域
本发明涉及风电并网技术领域，具体涉及一种风电机组三相电压不平衡度确定方法及装置。
背景技术
风力发电是最具规模化开发前景的可再生能源，属我国战略性新兴产业。2018年，我国风电发电量达3660亿千瓦时，占全部发电量的5.2％，风电已成为我国第三大电源。风力发电具有随机性、波动性，大规模风电接入电网给电力系统的安全稳定运行带来了巨大挑战，风电并网技术也成为国际能源与电力技术发展的前沿和热点。
在理想的三相交流电力系统中，各相的电压和电流应处于幅值大小相等、相位互差120°的对称状态并以恒定的频率(50Hz)和正弦的波形，按照规定电压水平对用户供电。但由于电力系统中的发电机、变压器、线路等系统元件的参数并不是理想线性或对称的，再加上目前调控手段的不完善、负荷性质各异、负荷变化的随机性、运行操作以及各种故障等原因，这种理想的对称状态实际上并不存在，因此就产生了电能质量的概念。电能质量的定义为：导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差，三相电压不平衡度就是电能质量的重要内容之一。风电并网中对电压不平衡度的关注分为两个方面，即风电机组在电网三相电压不平衡时对电网的耐受情况，另一方面是风电机组由于本身机械、电气故障，可能会对电网三相电压的平衡产生的影响。
目前对于风电机组的三相电压不平衡度计算方法，是首先依据IEC61400-21标准对单台风电机组的并网点的瞬时相电压、相电流进行采集，随后再依次计算三相电压一个基波周期内基波分量的傅里叶系数，之后再计算得到基波正序分量与负序分量的电压矢量分量，最后据此计算得出三相电压不平衡度(负序电压不平衡度)。现有的风电机组三相电压不平衡度测试及计算方法主要反映的是电网三相电压的幅值和相位差异状况，这种方法无法准确反映出风电机组本身对并网点三相电压不平衡度的影响，因此需要提供一种改进的风电机组三相电压不平衡度确定方法。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种风电机组三相电压不平衡度确定方法及装置，基于风电机组的运行环境及三相电压不平衡度计算方法，利用虚拟电网的应用原理，采用功率分区间的方法进行风电机组的三相电压不平衡度计算，有效地去除了电网中其他电压源对风电机组出口处电压波动的影响，降低了试验成本，提高了结果的准确性，优化了风电机组正常运行过程中全功率段的三相电压不平衡度检测及计算问题。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
本发明提供一种风电机组三相电压不平衡度确定方法，其改进之处在于，所述方法包括：
步骤1：将采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列划分至其所属功率标幺值区间；
步骤2：利用各功率标幺值区间中包含的三相瞬时电流序列确定风电机组的各功率标幺值区间对应的三相电压不平衡度。
优选的，所述功率标幺值区间包括：
(-0.05～0.05]、(0.05～0.15]、(0.15～0.25]、(0.25～0.35]、(0.35～0.45]、(0.45～0.55]、(0.55～0.65]、(0.65～0.75]、(0.75～0.85]、(0.85～0.95]、(0.95～1.05]。
优选的，所述将采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列划分至其所属功率标幺值区间，包括：
根据第t时段采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列及三相瞬时电压序列获取第t时段的风电机组出口变压器低压侧的平均功率；
利用第t时段的风电机组出口变压器低压侧的平均功率确定第t时段的风电机组出口变压器低压侧的功率标幺值；
将第t时段采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列划分至第t时段的风电机组出口变压器低压侧的功率标幺值所在的功率标幺值区间；
其中，t∈[1,T]，T为采样周期的总时段数，所述三相瞬时电流序列和三相瞬时电压序列的采样时长均为10min。
进一步的，所述利用第t时段的风电机组出口变压器低压侧的平均功率确定第t时段的风电机组出口变压器低压侧的功率标幺值，包括：
按下式确定第t时段的风电机组出口变压器低压侧的功率标幺值Pt：
式中，为第t时段的风电机组出口变压器低压侧的平均功率，P为风电机组出口变压器低压侧的额定功率。
优选的，所述利用各功率标幺值区间中包含的三相瞬时电流序列确定风电机组的各功率标幺值区间对应的三相电压不平衡度，包括：
获取各功率标幺值区间中三相瞬时电流序列对应的三相电压不平衡度；
将各功率标幺值区间中三相瞬时电流序列对应的三相电压不平衡度最大值作为风电机组的对应功率标幺值区间的三相电压不平衡度。
进一步的，所述获取各功率标幺值区间中三相瞬时电流序列对应的三相电压不平衡度，包括：
将第p个功率标幺值区间中第t时段采集的三相瞬时电流序列代入虚拟电网模型中，获取第p个功率标幺值区间中第t时段对应的模拟三相瞬时电压序列；
获取第p个功率标幺值区间中第t时段对应的模拟三相瞬时电压序列的正序分量方均根值及负序分量方均根值；
根据第p个功率标幺值区间中第t时段对应的模拟三相瞬时电压序列的正序分量方均根值及负序分量方均根值确定第p个功率标幺值区间中第t时段采集的三相瞬时电流序列对应的三相电压不平衡度；
其中，t∈[1,T]，T为采样周期的总时段数，p∈[1,m]，m为功率标幺值区间总数。
进一步的，所述将第p个功率标幺值区间中第t时段采集的三相瞬时电流序列代入虚拟电网模型中，获取第p个功率标幺值区间中第t时段对应的模拟三相瞬时电压序列，包括：
按下式确定第p个功率标幺值区间中第t时段对应的模拟三相瞬时电压序列中第k个采样点对应的模拟a相瞬时电压up(tak)、模拟b相瞬时电压up(tbk)和模拟c相瞬时电压up(tck)：
式中，k∈[1,n]，k为第t时段的第k个采样点，n为第t时段采样点总数，R为虚拟电网的电阻，L为虚拟电网的电感；ip(tak)为第p个功率标幺值区间中第t时段采集的三相瞬时电流序列中第k个采样点对应的a相瞬时电流；ip(tbk)为第p个功率标幺值区间中第t时段采集的三相瞬时电流序列中第k个采样点对应的b相瞬时电流；ip(tck)为第p个功率标幺值区间中第t时段采集的三相瞬时电流序列中第k个采样点对应的c相瞬时电流；u0(ta)为第t时段理想电压源产生的a相理想电压；u0(tb)为第t时段理想电压源产生的b相理想电压。u0(tc)为第t时段理想电压源产生的c相理想电压。
进一步的，所述获取第p个功率标幺值区间中第t时段对应的模拟三相瞬时电压序列的正序分量方均根值及负序分量方均根值，包括：
按下式确定第p个功率标幺值区间中第t时段第k个采样点对应的模拟三相瞬时电压的正序分量U1′k和第p个功率标幺值区间中第t时段第k个采样点对应的模拟三相瞬时电压的负序分量U2′k：
式中，k∈[1,n]，k为第t时段的第k个采样点，n为第t时段采样点总数，j为虚部；
按下式确定第t时段风电机组出口变压器低压侧的模拟三相瞬时电压序列的正序分量方均根值U1及负序分量方均根值U2：
进一步的，所述根据第t时段采集的风电机组出口变压器低压侧的模拟三相瞬时电压序列的正序分量方均根值及负序分量方均根值确定各功率标幺值区间中三相瞬时电流序列对应的三相电压不平衡度，包括：
按下式确定第p个功率标幺值区间中第t时段采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列对应的三相电压不平衡度εpt：
式中，Ut1为第p个功率标幺值区间中第t时段采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列对应的正序分量方均根值，Ut2为第p个功率标幺值区间中第t时段采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列对应的负序分量方均根值。
本发明还提供一种风电机组三相电压不平衡度确定装置，其改进之处在于，所述装置包括：
划分模块，用于将采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列划分至其所属功率标幺值区间；
确定模块，用于利用各功率标幺值区间中包含的三相瞬时电流序列确定风电机组的各功率标幺值区间对应的三相电压不平衡度。
与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果：
本发明提供的技术方案，基于风电机组的运行环境，采用功率分区间的方法进行风电机组的三相电压不平衡度计算，提高了结果的准确性，优化了风电机组正常运行过程中全功率段的三相电压不平衡度检测及计算问题。
本发明中利用虚拟电网的应用原理，有效地去除了电网中其他电压源对风电机组出口处电压波动的影响，降低了试验成本，提高了测试的准确性和测试效率。
附图说明
图1为本发明提供的一种风电机组三相电压不平衡度确定方法流程图；
图2为本发明实施例中采集测试数据的应用场景示意图；
图3为本发明提供的虚拟电网结构示意图；
图4为本发明实施例提供的风电机组三相电压不平衡度值随功率的变化示意图；
图5为本发明实施例提供的风电机组三相电压不平衡度确定装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种风电机组三相电压不平衡度确定方法，如图1所示，所述方法包括：
101、将采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列划分至其所属功率标幺值区间；
102、利用各功率标幺值区间中包含的三相瞬时电流序列确定风电机组的各功率标幺值区间对应的三相电压不平衡度。
其中，所述功率标幺值区间包括：
(-0.05～0.05]、(0.05～0.15]、(0.15～0.25]、(0.25～0.35]、(0.35～0.45]、(0.45～0.55]、(0.55～0.65]、(0.65～0.75]、(0.75～0.85]、(0.85～0.95]、(0.95～1.05]；
所述功率标幺值区间根据输出有功功率或额定功率进行分区，分区如下表1所示。
表1 测试功率区间
功率标幺值区间(输出功率/额定功率，p.u.) 功率标幺值区间(输出功率/额定功率，p.u.)
-0.05～0.05 0.55～0.65
0.05～0.15 0.65～0.75
0.15～0.25 0.75～0.85
0.25～0.35 0.85～0.95
0.35～0.45 0.95～1.05
0.45～0.55 -
所述步骤101包括：
1011根据第t时段采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列及三相瞬时电压序列获取第t时段的风电机组出口变压器低压侧的平均功率；
功率计算采用IEC61400-21：2008中推荐的基波正序分量计算方法，得到基波正序分量的有功功率和无功功率，根据无功功率判断数据是否有效，并根据有功功率判断采集数据所处区间。
在如图2所示的应用场景中，为准确获得风电机组在不同运行工况下三相电压不平衡度，被测风电机组应已并网运行一段时间，选用风电机组出口变压器低压侧为测试点，获得风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流及三相瞬时电压，在风电机组连续运行状态下测量三相电压不平衡度时，风电机组的无功功率输出应尽可能为零，测量数据时，应满足以下要求：
(1)在每个功率区间内，至少采集3个10min时间序列的三相瞬时电压和电流测量数据；每一个时段的采样时长为10min；此处功率为10min平均值。
(2)处理测量数据时应剔除风电场正常运行状态以外的采集数据。
(3)测试数据采样频率至少应为2kHz。
1012利用第t时段的风电机组出口变压器低压侧的平均功率确定第t时段的风电机组出口变压器低压侧的功率标幺值；
按下式确定第t时段的风电机组出口变压器低压侧的功率标幺值Pt：
式中，为第t时段的风电机组出口变压器低压侧的平均功率，P为风电机组出口变压器低压侧的额定功率。
1013将第t时段采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列划分至第t时段的风电机组出口变压器低压侧的功率标幺值所在的功率标幺值区间；
其中，t∈[1,T]，T为采样周期的总时段数，所述三相瞬时电流序列和三相瞬时电压序列的采样时长均为10min。
所述步骤102包括：
1021获取各功率标幺值区间中三相瞬时电流序列对应的三相电压不平衡度；
其中，步骤1021包括：
1021.1将第p个功率标幺值区间中第t时段采集的三相瞬时电流序列代入虚拟电网模型中，获取第p个功率标幺值区间中第t时段对应的模拟三相瞬时电压序列；
按下式确定第p个功率标幺值区间中第t时段对应的模拟三相瞬时电压序列中第k个采样点对应的模拟a相瞬时电压up(tak)、模拟b相瞬时电压up(tbk)和模拟c相瞬时电压up(tck)：
式中，k∈[1,n]，k为第t时段的第k个采样点，n为第t时段采样点总数，R为虚拟电网的电阻，L为虚拟电网的电感；ip(tak)为第p个功率标幺值区间中第t时段采集的三相瞬时电流序列中第k个采样点对应的a相瞬时电流；ip(tbk)为第p个功率标幺值区间中第t时段采集的三相瞬时电流序列中第k个采样点对应的b相瞬时电流；ip(tck)为第p个功率标幺值区间中第t时段采集的三相瞬时电流序列中第k个采样点对应的c相瞬时电流；u0(ta)为第t时段理想电压源产生的a相理想电压；u0(tb)为第t时段理想电压源产生的b相理想电压。u0(tc)为第t时段理想电压源产生的c相理想电压；
其中，如图3所示，虚拟电网由一个理想电压源和虚拟电网的电阻R及虚拟电网的电感L串联组成的电网阻抗表示。
其中理想电压源可以通过各种不同的现有方式产生。但必须满足理想电压的两个特性：
(1)理想电压不应有任何波动，即电压闪变为零；
(2)u0(t)应与测量电压的基波具有相同的电气角。
u0(t)的幅值为被测风电机组额定电压，长度与测量风电机组低压侧电压一致，电气角am(t)与测量风电机组低压侧电压的基波一致；根据风电机组额定电压的有效值确定理想电压源产生的理想相电压u0(t)；其中理想相电压u0(t)包括u0(ta)、u0(tb)、u0(tc)；按下式确定理想相电压u0(t)；
式中，f(t)为测量风电机组低压侧相电压的频率；am(t)为测量风电机组低压侧相电压基波的电气角；a0为初始的电气角；Un是风电机组额定电压的有效值；
根据预设的电网阻抗角ψk值(如30°，85°等)确定虚拟电网的电感L及虚拟电网的电阻R；按下式确定虚拟电网的电感L及虚拟电网的电阻R；
式中fg为电网额定频率(50或60Hz)；本实施例中使用虚拟电网与风电机组的短路比Sk,fic/Sn为20；Sn为被测风电机组额定视在功率；Sk,fic虚拟电网的三相短路视在功率；X为虚拟电网的感抗。
1021.2获取第p个功率标幺值区间中第t时段对应的模拟三相瞬时电压序列的正序分量方均根值及负序分量方均根值；
按下式确定第p个功率标幺值区间中第t时段第k个采样点对应的模拟三相瞬时电压的正序分量U1′k和第p个功率标幺值区间中第t时段第k个采样点对应的模拟三相瞬时电压的负序分量U2′k：
式中，k∈[1,n]，k为第t时段的第k个采样点，n为第t时段采样点总数，j为虚部；
按下式确定第t时段风电机组出口变压器低压侧的模拟三相瞬时电压序列的正序分量方均根值U1及负序分量方均根值U2：
1021.3根据第p个功率标幺值区间中第t时段对应的模拟三相瞬时电压序列的正序分量方均根值及负序分量方均根值确定第p个功率标幺值区间中第t时段采集的三相瞬时电流序列对应的三相电压不平衡度；
按下式确定第p个功率标幺值区间中第t时段采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列对应的三相电压不平衡度εpt：
式中，Ut1为第p个功率标幺值区间中第t时段采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列对应的正序分量方均根值，Ut2为第p个功率标幺值区间中第t时段采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列对应的负序分量方均根值。
其中，t∈[1,T]，T为采样周期的总时段数，p∈[1,m]，m为功率标幺值区间总数。
1022将各功率标幺值区间中三相瞬时电流序列对应的三相电压不平衡度最大值作为风电机组的对应功率标幺值区间的三相电压不平衡度；
例如：按照表1划分的功率标幺值区间，依据上一部分的计算方法，得出每一个功率标幺值区间的平均功率，利用虚拟电网的方法进行电压不平衡度计算，并统计出位于该区间内的测试数据三相电压不平衡度最大值，进而得到测试结果如表2所示；并通过采集数据计算得到三相电压不平衡度随功率的变化图，如图4所示。
表2 基于虚拟电网方法计算的各功率区间三相电压不平衡度值
基于上述控制方法同一构思，本发明还提供一种风电机组三相电压不平衡度确定装置，如图5所示，所述装置包括：
划分模块，用于将采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列划分至其所属功率标幺值区间；
确定模块，用于利用各功率标幺值区间中包含的三相瞬时电流序列确定风电机组的各功率标幺值区间对应的三相电压不平衡度。
其中，所述功率标幺值区间包括：
(-0.05～0.05]、(0.05～0.15]、(0.15～0.25]、(0.25～0.35]、(0.35～0.45]、(0.45～0.55]、(0.55～0.65]、(0.65～0.75]、(0.75～0.85]、(0.85～0.95]、(0.95～1.05]。
装置中划分模块包括：
获取单元，用于根据第t时段采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列及三相瞬时电压序列获取第t时段的风电机组出口变压器低压侧的平均功率；
确定单元，用于利用第t时段的风电机组出口变压器低压侧的平均功率确定第t时段的风电机组出口变压器低压侧的功率标幺值；
划分单元，用于将第t时段采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列划分至第t时段的风电机组出口变压器低压侧的功率标幺值所在的功率标幺值区间；
其中，t∈[1,T]，T为采样周期的总时段数，所述三相瞬时电流序列和三相瞬时电压序列的采样时长均为10min。
所述确定单元具体用于：
按下式确定第t时段的风电机组出口变压器低压侧的功率标幺值Pt：
式中，为第t时段的风电机组出口变压器低压侧的平均功率，P为风电机组出口变压器低压侧的额定功率。
装置中确定模块包括：
第一确定模块，用于获取各功率标幺值区间中三相瞬时电流序列对应的三相电压不平衡度；
第二确定模块，用于将各功率标幺值区间中三相瞬时电流序列对应的三相电压不平衡度最大值作为风电机组的对应功率标幺值区间的三相电压不平衡度。
所述第一确定模块包括：
第一获取单元，用于将第p个功率标幺值区间中第t时段采集的三相瞬时电流序列代入虚拟电网模型中，获取第p个功率标幺值区间中第t时段对应的模拟三相瞬时电压序列；
第二获取单元，用于获取第p个功率标幺值区间中第t时段对应的模拟三相瞬时电压序列的正序分量方均根值及负序分量方均根值；
第三获取单元，用于根据第p个功率标幺值区间中第t时段对应的模拟三相瞬时电压序列的正序分量方均根值及负序分量方均根值确定第p个功率标幺值区间中第t时段采集的三相瞬时电流序列对应的三相电压不平衡度；
其中，t∈[1,T]，T为采样周期的总时段数，p∈[1,m]，m为功率标幺值区间总数。
所述第一获取单元具体用于：
按下式确定第p个功率标幺值区间中第t时段对应的模拟三相瞬时电压序列中第k个采样点对应的模拟a相瞬时电压up(tak)、模拟b相瞬时电压up(tbk)和模拟c相瞬时电压up(tck)：
式中，k∈[1,n]，k为第t时段的第k个采样点，n为第t时段采样点总数，R为虚拟电网的电阻，L为虚拟电网的电感；ip(tak)为第p个功率标幺值区间中第t时段采集的三相瞬时电流序列中第k个采样点对应的a相瞬时电流；ip(tbk)为第p个功率标幺值区间中第t时段采集的三相瞬时电流序列中第k个采样点对应的b相瞬时电流；ip(tck)为第p个功率标幺值区间中第t时段采集的三相瞬时电流序列中第k个采样点对应的c相瞬时电流；u0(ta)为第t时段理想电压源产生的a相理想电压；u0(tb)为第t时段理想电压源产生的b相理想电压。u0(tc)为第t时段理想电压源产生的c相理想电压。
所述第二获取单元具体用于：
按下式确定第p个功率标幺值区间中第t时段第k个采样点对应的模拟三相瞬时电压的正序分量U1′k和第p个功率标幺值区间中第t时段第k个采样点对应的模拟三相瞬时电压的负序分量U2′k：
式中，k∈[1,n]，k为第t时段的第k个采样点，n为第t时段采样点总数，j为虚部；
按下式确定第t时段风电机组出口变压器低压侧的模拟三相瞬时电压序列的正序分量方均根值U1及负序分量方均根值U2：
所述第三获取单元具体用于：
按下式确定第p个功率标幺值区间中第t时段采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列对应的三相电压不平衡度εpt：
式中，Ut1为第p个功率标幺值区间中第t时段采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列对应的正序分量方均根值，Ut2为第p个功率标幺值区间中第t时段采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列对应的负序分量方均根值。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (5)

1.一种风电机组三相电压不平衡度确定方法，采用所述方法的装置包括：
划分模块，用于将采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列划分至其所属功率标幺值区间；
确定模块，用于利用各功率标幺值区间中包含的三相瞬时电流序列确定风电机组的各功率标幺值区间对应的三相电压不平衡度；
其特征在于，所述方法包括如下步骤：
将采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列划分至其所属功率标幺值区间；
利用各功率标幺值区间中包含的三相瞬时电流序列确定风电机组的各功率标幺值区间对应的三相电压不平衡度；
所述利用各功率标幺值区间中包含的三相瞬时电流序列确定风电机组的各功率标幺值区间对应的三相电压不平衡度，包括：
获取各功率标幺值区间中三相瞬时电流序列对应的三相电压不平衡度；
将各功率标幺值区间中三相瞬时电流序列对应的三相电压不平衡度最大值作为风电机组的对应功率标幺值区间的三相电压不平衡度；
所述获取各功率标幺值区间中三相瞬时电流序列对应的三相电压不平衡度，包括：
将第p个功率标幺值区间中第t时段采集的三相瞬时电流序列代入虚拟电网模型中，获取第p个功率标幺值区间中第t时段对应的模拟三相瞬时电压序列；
获取第p个功率标幺值区间中第t时段对应的模拟三相瞬时电压序列的正序分量方均根值及负序分量方均根值；
根据第p个功率标幺值区间中第t时段对应的模拟三相瞬时电压序列的正序分量方均根值及负序分量方均根值确定第p个功率标幺值区间中第t时段采集的三相瞬时电流序列对应的三相电压不平衡度；
其中，t∈[1,T]，T为采样周期的总时段数，p∈[1,m]，m为功率标幺值区间总数；
所述获取第p个功率标幺值区间中第t时段对应的模拟三相瞬时电压序列的正序分量方均根值及负序分量方均根值，包括：
按下式确定第p个功率标幺值区间中第t时段第k个采样点对应的模拟三相瞬时电压的正序分量U′1k和第p个功率标幺值区间中第t时段第k个采样点对应的模拟三相瞬时电压的负序分量U′2k：
式中，k∈[1,n]，k为第t时段的第k个采样点，n为第t时段采样点总数，j为虚部；up(tak)为模拟a相瞬时电压、up(tbk)为模拟b相瞬时电压、up(tck)为模拟c相瞬时电压
按下式确定第t时段风电机组出口变压器低压侧的模拟三相瞬时电压序列的正序分量方均根值U1及负序分量方均根值U2：
根据第t时段采集的风电机组出口变压器低压侧的模拟三相瞬时电压序列的正序分量方均根值及负序分量方均根值确定各功率标幺值区间中三相瞬时电流序列对应的三相电压不平衡度，包括：
按下式确定第p个功率标幺值区间中第t时段采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列对应的三相电压不平衡度εpt：
式中，Ut1为第p个功率标幺值区间中第t时段采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列对应的正序分量方均根值，Ut2为第p个功率标幺值区间中第t时段采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列对应的负序分量方均根值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功率标幺值区间包括：
(-0.05～0.05]、(0.05～0.15]、(0.15～0.25]、(0.25～0.35]、(0.35～0.45]、(0.45～0.55]、(0.55～0.65]、(0.65～0.75]、(0.75～0.85]、(0.85～0.95]、(0.95～1.05]。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列划分至其所属功率标幺值区间，包括：
根据第t时段采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列及三相瞬时电压序列获取第t时段的风电机组出口变压器低压侧的平均功率；
利用第t时段的风电机组出口变压器低压侧的平均功率确定第t时段的风电机组出口变压器低压侧的功率标幺值；
将第t时段采集的风电机组出口变压器低压侧的三相瞬时电流序列划分至第t时段的风电机组出口变压器低压侧的功率标幺值所在的功率标幺值区间；
其中，t∈[1,T]，T为采样周期的总时段数，所述三相瞬时电流序列和三相瞬时电压序列的采样时长均为10min。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用第t时段的风电机组出口变压器低压侧的平均功率确定第t时段的风电机组出口变压器低压侧的功率标幺值，包括：
按下式确定第t时段的风电机组出口变压器低压侧的功率标幺值Pt：
式中，为第t时段的风电机组出口变压器低压侧的平均功率，P为风电机组出口变压器低压侧的额定功率。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将第p个功率标幺值区间中第t时段采集的三相瞬时电流序列代入虚拟电网模型中，获取第p个功率标幺值区间中第t时段对应的模拟三相瞬时电压序列，包括：
按下式确定第p个功率标幺值区间中第t时段对应的模拟三相瞬时电压序列中第k个采样点对应的模拟a相瞬时电压up(tak)、模拟b相瞬时电压up(tbk)和模拟c相瞬时电压up(tck)：
式中，k∈[1,n]，k为第t时段的第k个采样点，n为第t时段采样点总数，R为虚拟电网的电阻，L为虚拟电网的电感；ip(tak)为第p个功率标幺值区间中第t时段采集的三相瞬时电流序列中第k个采样点对应的a相瞬时电流；ip(tbk)为第p个功率标幺值区间中第t时段采集的三相瞬时电流序列中第k个采样点对应的b相瞬时电流；ip(tck)为第p个功率标幺值区间中第t时段采集的三相瞬时电流序列中第k个采样点对应的c相瞬时电流；u0(ta)为第t时段理想电压源产生的a相理想电压；u0(tb)为第t时段理想电压源产生的b相理想电压；u0(tc)为第t时段理想电压源产生的c相理想电压。
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