CN111342489A - 基于双馈风电场主动功率控制的电网故障电压提升方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于双馈风电场主动功率控制的电网故障电压提升方法。当风电场并网点电压幅值小于0.95U_pn时，启动控制；然后计算风电场中每台双馈风电机组的功率允许范围和可行功率范围；计算每台双馈风电机组的最优功率运行点的有功、无功功率；进而确定每台双馈风电机组的控制策略；最后计算每台双馈风电机组的有功、无功功率控制参考值，并设置为新的参考值，实施控制。本发明能发挥风电场的功率控制能力，实现风电场中每台双馈风电机组的精准控制，确保了风电场控制的可行性和最优化，解决了风电场控制量分配的难题，提升了风电场对于电网故障电压的支撑能力。

Description

基于双馈风电场主动功率控制的电网故障电压提升方法

技术领域

本发明涉及电力系统保护和控制技术领域，具体涉及基于双馈风电场主动功率控制的电网故障电压提升方法。

背景技术

在能源危机和环境问题的双重驱动下，近年来风力发电在全球范围内迅猛发展，风电在电网中的比例越来越高。双馈风电机组变流器控制和故障穿越技术日趋成熟，在电网故障下双馈风电机组已能保持快速灵活的功率控制能力和电压支撑能力。

各国电网运行规程对风电并网提出了更高的要求，不仅要求风电机组具有低电压穿越能力，还要求在电网故障期间提供无功电流以支撑风电场并网点电压。基于双馈风电机组的快速调控能力，有学者提出双馈风电机组的有功和无功功率调整均可以有效改善电网电压特性。在高比例风电电力系统中，同步发电机容量不足且响应速度较慢，有研究人员提出通过调整双馈风电场功率来控制电网电压以保障电网故障下的安全稳定运行。为准确刻画风电场中每台双馈风电机组的功率控制范围，研究人员做出了大量的努力，分析了定子电流热限制、转子最大允许电流、PWM调制方式、绕组损耗对双馈风电机组功率控制范围的影响。在矢量定向控制策略下，定子功率受控于转子电流，进而受到转子侧最大允许电流的限制。另外有研究人员力图通过考虑机端电压和转速的影响来提高双馈风电机组的电压控制能力。现有研究以电网故障瞬间的风电场并网点电压为条件来刻画机组功率控制范围，将机端电压作为静态的外部条件。此外，现有研究大多通过容量加权将双馈风电场等效为一台双馈风电机组，可能造成双馈风电场的控制能力无法充分利用，难以实现双馈风电场各台机组的精准控制。

随着双馈风电机组渗透率的提高及其控制能力的成熟，双馈风电场与电网的耦合日益增强，双馈风电场输出功率改变了电网的潮流分布，电网潮流又反过来作用于风场内双馈风电机组的机端电压。此时双馈风电机组功率调整与电网潮流的相互耦合使得机组的功率控制范围具有动态性。现有对双馈风电场功率控制能力的研究尚未考虑源网耦合的影响。此外，由于尾流效应的影响，风电场风速分布不均匀，不同位置处双馈风电机组的功率控制范围存在差异，基于容量加权处理的风电场功率控制方法因未考虑到机组控制能力的不同而无法充分利用双馈风电场的控制能力，甚至可能因下发的控制定值超过机组的允许范围而造成机组乃至整个风电场的振荡甚至失稳。

综上所述，如何确定每台双馈风电机组的最优功率运行点，在提高故障电压的同时，保证控制的可行性和最优性，成为了本领域技术技术人员急需解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明公开了基于双馈风电场主动功率控制的电网故障电压提升方法，首先实时测量双馈风电场并网点电压，当风电场并网点电压跌落至幅值U_p≤0.95U_pn时，启动双馈风电场主动控制；然后根据电压跌落瞬间风电场并网点电压计算故障过渡电阻，计算风电场每台双馈风电机组内部约束下的功率允许范围和源网耦合约束下的可行功率范围；然后根据内部约束下的功率允许范围和源网耦合约束下的可行功率范围，计算风电场中每台双馈风电机组的最优功率运行点的有功、无功功率；然后根据风电场中每台双馈风电机组的内部约束下的功率允许范围、源网耦合约束下的可行功率范围以及最优功率运行点，确定风电场中每台双馈风电机组的控制策略；最后计算风电场每台双馈风电机组的有功、无功功率控制参考值，并设置为每台双馈风电机组的新的控制参考值，实施控制。本发明能够确定每台双馈风电机组的最优功率运行点，进一步提升故障电压，确保控制的可行性和最优化，可用于解决风电场控制量分配的难题，提高高比例风电系统的紧急控制能力，有利于提高故障后的电网电压恢复效果。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

基于双馈风电场主动功率控制的电网故障电压提升方法，包括如下步骤：

S101、实时测量双馈风电场并网点电压，当双馈风电场并网点电压跌落至幅值U_p≤0.95U_pn时，启动双馈风电场主动控制，实施步骤S102，其中U_pn为双馈风电场并网点额定电压幅值；

S102、根据电压跌落瞬间双馈风电场并网点电压计算故障过渡电阻，基于故障过渡电阻计算风电场中每台双馈风电机组内部约束下的功率允许范围和源网耦合约束下的可行功率范围；

S103、根据每台双馈风电机组内部约束下的功率允许范围和源网耦合约束下的可行功率范围，计算风电场中每台双馈风电机组的最优功率运行点的有功、无功功率；

S104、根据风电场中每台双馈风电机组的源网耦合约束下的可行功率范围以及最优功率运行点，确定风电场中每台双馈风电机组的控制策略；

S105、根据风电场每台双馈风电机组的控制策略，计算每台双馈风电机组的有功、无功功率控制参考值，并设置为每台双馈风电机组的新的控制参考值，实施控制。

优选地，步骤S103中，双馈风电机组的最优功率运行点为风电场中每台双馈风电机组单独作用时使双馈风电场并网点电压达到最大值的同时满足内部约束下的功率允许范围和源网耦合约束下的可行功率范围的功率运行点，风电场中第i台双馈风电机组最优功率运行点的有功、无功功率按下式计算，其中 i＝1,2…m，m为双馈风电场中双馈风电机组的数量：

式中，P_mv,i表示第i台双馈风电机组的最优功率运行点的有功功率，Q_mv,i表示第i台双馈风电机组的最优功率运行点的有功功率，中间系数A_i、B_i、C_i、D_i、 E_i、F_i和H_i的计算公式为：

H_i＝(Y_sc1,i-Y_pf1,i)²/(Y_sc2,i-Y_pf2,i)²

其中，参数Y_sc1,i、Y_sc2,i、D_sc,i、Y_pf1,i、Y_pf2,i和D_pf,i分别为：

式中，R_s,i为第i台双馈风电机组的定子电阻；X_s,i为第i台双馈风电机组的定子电抗；X_m,i为第i台双馈风电机组的激磁电抗；I_ra,i为第i台双馈风电机组的转子最大允许电流；U_g为等值电网电压幅值；X_g′＝(1-α)X_l+X_g，X′_d＝αX_l+X_Td，其中，α为短路点到双馈风电机组的线路长度占线路全长的比例，X_Td为双馈风电机组升压变电抗；X_g为等值电网等效电抗；X_l为双馈风电场至等值电网的输电线全长电抗；R_f为故障过渡电阻；所有阻抗均归算至同一电压等级。

优选地，步骤S104中，风电场中第i台双馈风电机组的控制策略按照以下逻辑确定：

S301、比较风电场中第i台双馈风电机组故障前的有功功率P_w0,i与其最优功率运行点的有功功率P_mv,i的大小，其中i＝1,2…m，m为双馈风电场中双馈风电机组的数量；

S302、当P_w0,i＜P_mv,i时，第i台双馈风电机组采用主动无功控制模式，有功控制参考值设置为P_w0,i，无功控制参考值为第i台双馈风电机组可行功率范围的边界上横坐标为P_w0,i的点的无功功率Q_aq,i；

S303、若P_w0,i＞P_mv,i且第i台双馈风电机组的输入风速V_w,i大于最优转速区的临界风速V_w2时，第i台双馈风电机组采用主动无功控制模式，有功控制参考值设置为P_w0,i，无功控制参考值设置为第i台双馈风电机组可行功率范围的边界上横坐标为P_w0,i的点的无功功率Q_aq,i；

S304、若P_w0,i＞P_mv,i且V_w,i＜V_w2时,第i台双馈风电机组采用主动有功无功控制模式；进一步地，比较P_w0,i-P_mv,i与第i台双馈风电机组转子加速控制的可调整量ΔP_a,i的大小，若P_w0,i-P_mv,i＜ΔP_a,i，实施S305，否则实施S306；

S305、第i台双馈风电机组的有功、无功控制参考值分别设置为第i台双馈风电机组最优功率运行点的有功功率P_mv,i和无功功率Q_mv,i；

S306、第i台双馈风电机组的有功功率参考值设置为临界转速时的有功功率P_ap,i，无功功率参考值设置为第i台双馈风电机组可行功率范围的边界上横坐标为P_ap,i的点的无功功率Q_ap,i。

优选地，有功、无功控制参考值按以下方法计算：

步骤S302和步骤S303中，基于下式计算Q_aq,i：

步骤S306中，基于下式计算P_ap,i、Q_ap,i：

P_ap,i＝P_w0,i-ΔP_a,i

式中，第i台双馈风电机组转子加速控制的可调整量ΔP_a,i按下式计算：

式中，ρ为空气密度；V_w,i表示尾流效应影响下风电场内第i台双馈风电机组的输入风速；R_i为第i台双馈风电机组的风轮机叶片半径；C_p,i为第i台双馈风电机组的风能利用系数；λ_i为第i台双馈风电机组的风速V_w,i下的最优叶尖速比； C_p,i(λ(ω_rc))表示第i台双馈风电机组的叶尖速比为λ(ω_rc)时的风能利用系数，其中，ω_rc为防止转子超速的临界转速。

本发明提出一种基于双馈风电场主动功率控制的电网故障电压提升方法，充分计及了电网故障期间双馈风电场与电网之间的耦合，可准确刻画双馈风电机组在电网故障下的可行功率范围；充分考虑了风速和转速的限制，通过寻找风电场内每台双馈风电机组的最优功率运行点，不仅确保了控制的可行性和最优化，也解决了风电场控制量分配的难题；提出了以进一步提高故障下风电场并网点电压为目标的风电场主动电压控制方法，可充分利用风电场内所有双馈风电机组的功率控制能力。本发明在电力系统紧急功率控制和稳定控制等领域均可应用，特别适合于提高高比例风电电力系统的紧急控制能力。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、与现有技术中将风电场群简化等值为一台等值机组进行控制不同，本发明准确考虑了风电场中每台双馈风电机组运行状态和控制能力的差异，可以充分发挥风电场的功率控制能力，也能够有效避免风电机组难以跟踪控制参考值而造成的电网风险以及风电机组振荡失稳问题。

2、与现有技术中主要以静态无功容量来刻画风电场的电压控制能力不同，本方面考虑了发电机内部约束、电网潮流约束以及输入风速对双馈风电机组电压控制能力的影响，刻画出了双馈风电场能够最大限度地提升风电场并网点电压的最优功率运行点，能够充分发挥双馈风电场的电压控制能力。

3、与现有技术中风电场中所有双馈风电机组均采用单一控制策略不同，本发明考虑了风电场中每台双馈风电机组最优功率运行点的可行性，根据双馈风电机组运行状态的不同采用差异化控制方式，分别采用主动无功和主动有功无功控制模式来提升控制效果，通过风电场中每台双馈风电机组的差异化精准控制提升了双馈风电场对于电网故障电压的控制能力，有利于电网的安全稳定运行。

附图说明

为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为基于双馈风电场主动功率控制的电网故障电压提升方法的流程图；

图2为本发明实施例中一种双馈风电场交直流送出系统实例图；

图3为本发明实施例下的效果图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明公开了基于双馈风电场主动功率控制的电网故障电压提升方法，包括如下步骤：

S101、实时测量双馈风电场并网点电压，当双馈风电场并网点电压幅值跌落至U_p≤0.95U_pn时，启动双馈风电场主动控制，实施步骤102，其中U_pn为双馈风电场并网点额定电压幅值；

S102、根据电压跌落瞬间双馈风电场并网点电压计算故障过渡电阻，基于故障过渡电阻计算风电场中每台双馈风电机组内部约束下的功率允许范围和源网耦合约束下的可行功率范围；

本发明中，计算故障过渡电阻以及根据故障过渡电阻计算每台双馈风电机组内部约束下的功率允许范围和源网耦合约束下的可行功率范围为现有技术，在此不再赘述。

S103、根据每台双馈风电机组内部约束下的功率允许范围和源网耦合约束下的可行功率范围，计算风电场中每台双馈风电机组的最优功率运行点的有功、无功功率；

S104、根据风电场中每台双馈风电机组的源网耦合约束下的可行功率范围以及最优功率运行点，确定风电场中每台双馈风电机组的控制策略；

S105、根据风电场每台双馈风电机组的控制策略，计算每台双馈风电机组的有功、无功功率控制参考值，并设置为每台双馈风电机组的新的控制参考值，实施控制。

具体实施时，步骤S102中，故障过渡电阻可按以下方式确定：

测量故障瞬间双馈风电场的电气量，包括风电场并网点电压幅值、相角和有功、无功功率，并结合电网参数计算短路位置和过渡电阻：

短路点到双馈风电机组的线路长度占线路全长的比例α的计算式为

式中，

λ₁＝U_pc0-U_gU_pc0cosθ_pc0+(X′_g+X′_d)Q_wf0

λ₂＝U_gU_pc0sinθ_pc0+(X′_g+X′_d)P_wf0

其中，U_pc0,θ_pc0分别为故障瞬间测量的双馈风电场并网点电压幅值和相角； P_wf0、Q_wf0分别为故障瞬间测量的双馈风电场有功和无功功率；U_g为等值电网电压幅值；X_g′＝(1-α)X_l+X_g，X′_d＝αX_l+X_Td，，其中，X_Td为双馈风电机组升压变电抗；X_g为等值电网等效电抗；X_l为双馈风电场至等值电网的输电线全长电抗； R_f为故障过渡电阻；所有阻抗均归算至同一电压等级。

过渡电阻R_f的计算式为：

具体实施时，步骤S103中，双馈风电机组的最优功率运行点为风电场中每台双馈风电机组单独作用时使双馈风电场并网点电压达到最大值的同时满足内部约束下的功率允许范围和源网耦合约束下的可行功率范围的运行点，风电场中第i台双馈风电机组最优功率运行点的有功、无功功率按下式计算，其中 i＝1,2…m，m为双馈风电场中双馈风电机组的数量：

式中，P_mv,i表示第i台双馈风电机组的最优功率运行点的有功功率，Q_mv,i表示第i台双馈风电机组的最优功率运行点的有功功率，中间系数A_i、B_i、C_i、D_i、 E_i、F_i和H_i的计算公式为：

H_i＝(Y_sc1,i-Y_pf1,i)²/(Y_sc2,i-Y_pf2,i)²

其中，内部约束下第i台双馈风电机组的功率允许范围的计算公式为：

同时满足内部约束和源网耦合约束下第i台双馈风电机组的可行功率范围的计算公式为：

式中，参数Y_sc1,i、Y_sc2,i、D_sc,i、Y_pf1,i、Y_pf2,i和D_pf,i分别为：

式中，R_s,i为第i台双馈风电机组的定子电阻；X_s,i为第i台双馈风电机组的定子电抗；X_m,i为第i台双馈风电机组的激磁电抗；I_ra,i为第i台双馈风电机组的转子最大允许电流；U_g为等值电网电压幅值；X′_g＝(1-α)X_l+X_g，X′_d＝αX_l+X_Td，其中X_Td为双馈风电机组升压变电抗；X_g为等值电网等效电抗；X_l为双馈风电场至等值电网的输电线全长电抗；所有阻抗均归算至同一电压等级。

具体实施时，步骤S104中，风电场中第i台双馈风电机组的控制策略按照以下逻辑确定：

S301、比较风电场中第i台双馈风电机组故障前的有功功率P_w0,i与其最优功率运行点的有功功率P_mv,i的大小，其中i＝1,2…m，m为双馈风电场中双馈风电机组的数量；

S302、当P_w0,i＜P_mv,i时，第i台双馈风电机组采用主动无功控制模式，有功控制参考值设置为P_w0,i，无功控制参考值为第i台双馈风电机组可行功率范围的边界上横坐标为P_w0,i的点的无功功率Q_aq,i；

S303、若P_w0,i＞P_mv,i且第i台双馈风电机组的输入风速V_w,i大于最优转速区的临界风速V_w2时，第i台双馈风电机组采用主动无功控制模式，有功控制参考值设置为P_w0,i，无功控制参考值设置为第i台双馈风电机组可行功率范围的边界上横坐标为P_w0,i的点的无功功率Q_aq,i；

S304、若P_w0,i＞P_mv,i且V_w,i＜V_w2时,第i台双馈风电机组采用主动有功无功控制模式；进一步地，比较P_w0,i-P_mv,i与第i台双馈风电机组转子加速控制的可调整量ΔP_a,i的大小，若P_w0,i-P_mv,i＜ΔP_a,i，实施S305，否则实施S306；

S305、第i台双馈风电机组的有功、无功控制参考值分别设置为第i台双馈风电机组最优功率运行点的有功功率P_mv,i和无功功率Q_mv,i；

S306、第i台双馈风电机组的有功功率参考值设置为临界转速时的有功功率P_ap,i，无功功率参考值设置为第i台双馈风电机组可行功率范围的边界上横坐标为P_ap,i的点的无功功率Q_ap,i。

具体实施时，步骤S104中有功、无功控制参考值按以下方法计算：

步骤S302和步骤S303中，基于下式计算Q_aq,i：

步骤S306中，基于下式计算P_ap,i、Q_ap,i：

P_ap,i＝P_w0,i-ΔP_a,i

式中，第i台双馈风电机组转子加速控制的可调整量ΔP_a,i按下式计算：

式中，ρ为空气密度；V_w,i表示尾流效应影响下风电场内第i台双馈风电机组的输入风速；R_i为第i台双馈风电机组的风轮机叶片半径；C_p,i为第i台双馈风电机组的风能利用系数；λ_i为第i台双馈风电机组的风速V_w,i下的最优叶尖速比； C_p,i(λ(ω_rc))表示第i台双馈风电机组的叶尖速比为λ(ω_rc)时的风能利用系数，其中，ω_rc为防止转子超速的临界转速。

为验证本发明方法的有效性，以如图2所示的算例系统接线图为例进行分析计算。风电场电压为10kV，通过10kV/220kV变压器升压后经50km联络线接入大电网。风电场由20台双馈风电机组组成，单台双馈风电机组额定容量为1.5MW。本发明以t＝10s时联络线中点发生三相短路故障，故障后风电场接入点电压跌落至0.7p.u.为场景，验证双馈风电场主动功率控制的电压提升效果。

首先，根据电网参数和风电场接入点电压计算得到过渡电阻为11Ω，然后利用故障过渡电阻计算双馈风电机组内部约束下的功率允许范围和源网耦合约束下的可行功率范围，可计算得到风电场每i台双馈风电机组的最优功率运行点处的有功、无功功率P_mv,i和Q_mv,i。依据故障前一瞬风电场中每台双馈风电机组的输入风速，比较风电场中第i台双馈风电机组故障前的有功功率P_w0,i与其最优功率运行点P_mv,i的有功功率的大小，其中i＝1,2…20，确定风电场中每台双馈风电机组的控制策略并计算功率参考值：

若P_w0,i＜P_mv,i时，第i台双馈风电机组采用的主动无功控制模式，有功控制参考值保持不变，无功控制参考值为Q_aq1,i；

若P_w0,i＞P_mv,i且第i台双馈风电机组的输入风速V_w,i大于最优转速区的临界风速V_w2时，第i台双馈风电机组采用的主动无功控制模式，有功控制参考值保持不变，无功控制参考值为Q_aq2,i；

若P_w0,i＞P_mv,i且V_w,i＜V_w2,第i台双馈风电机组采用的主动有功无功控制模式；其中，比较P_w0,i与P_mv,i之差与第i台双馈风电机组转子加速控制的可调整量ΔP_a,i的大小，若P_w0,i-P_mv,i＜ΔP_a,i，第i台双馈风电机组的有功、无功控制参考值分别为P_mv,i、Q_mv,i；否则第i台双馈风电机组的有功、无功控制参考值分别为P_ap,i、Q_ap2,i。

图3为采用本发明下对于风电场并网点电压的提升效果。图中横坐标为时间，纵坐标为并网点电压的标幺值；实线为本方法下并网点电压的变化曲线，虚线为传统方法下并网点电压的变化曲线。算例表明，本发明的方法下风电场控制对电网故障电压的提升效果更为显著，可为故障下风电场控制量的分配提供依据和参考，在电力系统紧急功率控制和稳定控制等领域均可应用，特别适合于提高高比例风电电力系统的紧急控制能力。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (4)

1.基于双馈风电场主动功率控制的电网故障电压提升方法，其特征在于，包括如下步骤：

S101、实时测量双馈风电场并网点电压，当双馈风电场并网点电压跌落至幅值U_p≤0.95U_pn时，启动双馈风电场主动控制，实施步骤S102，其中U_pn为双馈风电场并网点额定电压的幅值；

S102、根据电压跌落瞬间双馈风电场并网点电压计算故障过渡电阻，基于故障过渡电阻计算风电场中每台双馈风电机组内部约束下的功率允许范围和源网耦合约束下的可行功率范围；

S103、根据每台双馈风电机组内部约束下的功率允许范围和源网耦合约束下的可行功率范围，计算风电场中每台双馈风电机组的最优功率运行点的有功、无功功率；

S104、根据双馈风电场中每台双馈风电机组的源网耦合约束下的可行功率范围以及最优功率运行点，确定风电场中每台双馈风电机组的控制策略；

S105、根据风电场每台双馈风电机组的控制策略，计算每台双馈风电机组的有功、无功功率控制参考值，并设置为每台双馈风电机组的新的控制参考值，实施控制。

2.如权利要求1所述的基于双馈风电场主动功率控制的电网故障电压提升方法，其特征在于，步骤S103中，双馈风电机组的最优功率运行点为风电场中每台双馈风电机组单独作用时使双馈风电场并网点电压达到最大值的同时满足内部约束下的功率允许范围和源网耦合约束下的可行功率范围的功率运行点，风电场中第i台双馈风电机组最优功率运行点的有功、无功功率按下式计算，其中i＝1,2…m，m为双馈风电场中双馈风电机组的数量：

式中，P_mv,i表示第i台双馈风电机组的最优功率运行点的有功功率，Q_mv,i表示第i台双馈风电机组的最优功率运行点的有功功率，参数A_i、B_i、C_i、D_i、E_i、F_i和H_i的计算公式为：

H_i＝(Y_sc1,i-Y_pf1,i)²/(Y_sc2,i-Y_pf2,i)²

其中，参数Y_sc1,i、Y_sc2,i、D_sc,i、Y_pf1,i、Y_pf2,i和D_pf,i分别为：

式中，R_s,i为第i台双馈风电机组的定子电阻；X_s,i为第i台双馈风电机组的定子电抗；X_m,i为第i台双馈风电机组的激磁电抗；I_ra,i为第i台双馈风电机组的转子最大允许电流；U_g为等值电网电压幅值；X′_g＝(1-α)X_l+X_g，X′_d＝αX_l+X_Td，其中，α为短路点到双馈风电机组的线路长度占线路全长的比例，X_Td为双馈风电场升压变电抗；X_g为等值电网等效电抗；X_l为双馈风电场至等值电网的输电线全长电抗；R_f为故障过渡电阻；所有阻抗均归算至同一电压等级。

3.如权利要求1所述的基于双馈风电场主动功率控制的电网故障电压提升方法，其特征在于，步骤S104中，风电场中第i台双馈风电机组的控制策略按照以下逻辑确定：

S301、比较风电场中第i台双馈风电机组故障前的有功功率P_w0,i与其最优功率运行点的有功功率P_mv,i的大小，其中i＝1,2…m，m为双馈风电场中双馈风电机组的数量；

S302、当P_w0,i＜P_mv,i时，第i台双馈风电机组采用主动无功控制模式，有功控制参考值设置为P_w0,i，无功控制参考值为第i台双馈风电机组可行功率范围的边界上横坐标为P_w0,i的点的无功功率Q_aq,i；

S303、若P_w0,i＞P_mv,i且第i台双馈风电机组的输入风速V_w,i大于最优转速区的临界风速V_w2时，第i台双馈风电机组采用主动无功控制模式，有功控制参考值设置为P_w0,i，无功控制参考值设置为第i台双馈风电机组可行功率范围的边界上横坐标为P_w0,i的点的无功功率Q_aq,i；

S304、若P_w0,i＞P_mv,i且V_w,i＜V_w2时,第i台双馈风电机组采用主动有功无功控制模式；进一步地，比较P_w0,i-P_mv,i与第i台双馈风电机组转子加速控制的可调整量ΔP_a,i的大小，若P_w0,i-P_mv,i＜ΔP_a,i，实施S305，否则实施S306；

S305、第i台双馈风电机组的有功、无功控制参考值分别设置为第i台双馈风电机组最优功率运行点的有功功率P_mv,i和无功功率Q_mv,i；

S306、第i台双馈风电机组的有功功率参考值设置为临界转速时的有功功率P_ap,i，无功功率参考值设置为第i台双馈风电机组可行功率范围的边界上横坐标为P_ap,i的点的无功功率Q_ap,i。

4.如权利要求3所述的基于双馈风电场主动功率控制的电网故障电压提升方法，其特征在于，有功、无功控制参考值按以下方法计算：

步骤S302和步骤S303中，基于下式计算Q_aq,i：

步骤S306中，基于下式计算P_ap,i、Q_ap,i：

P_ap,i＝P_w0,i-ΔP_a,i

式中，第i台双馈风电机组转子加速控制的可调整量ΔP_a,i按下式计算：

式中，ρ为空气密度；V_w,i表示尾流效应影响下风电场内第i台双馈风电机组的输入风速；R_i为第i台双馈风电机组的风轮机叶片半径；C_p,i为第i台双馈风电机组的风能利用系数；λ_i为第i台双馈风电机组的风速V_w,i下的最优叶尖速比；C_p,i(λ(ω_rc))表示第i台双馈风电机组的叶尖速比为λ(ω_rc)时的风能利用系数，其中，ω_rc为防止转子超速的临界转速。

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