CN112821379A - 一种弱电网型风电场电网阻抗估算及参数自适应匹配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种弱电网型风电场电网阻抗估算及参数自适应匹配方法，涉及风电的技术领域，包括：S1：未启动变流器并网控制前提下，通过电压传感器采集电网断路器断开时变流器电网侧电压，并计算电网电压有效值为ug；S2：未启动变流器并网控制前提下，闭合电网断路器，通过电流传感器采集电网电流，并计算电网电流有效值为ig，风场并网机组的台数为n，箱变等效到低压侧电抗值为LT；S3：获取所有风电机组并联运行的总台数为N，当所有机组均运行情况下，计算出电网等值阻抗为Lg；S4：根据S3计算得出的电网等值阻抗，判断电网强弱特性，并获取最优系统控制参数。通过本发明可以针对不同电网阻抗自适应匹配控制器参数，提高风电并网稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，尤其是涉及一种弱电网型风电场电网阻抗估算及参数自适应匹配方法。
背景技术
近年来，随着新能源发电的大规模发展，风电机组运行所接的电网越来越弱，风电并网稳定性问题受到越来越多研究者的重视和关注，并且提出了很多的分析方法和策略。由于弱电网下，电网阻抗较大，并网变流器通过公共耦合点与电网组成的并联系统之间的不稳定交互作用主要表现为谐振，使系统电压和电流出现严重的畸变，甚至导致设备损坏。这种谐振频率不一定和基波频率成整数倍的关系，而是主要取决于并网变流器和电网阻抗的匹配关系。并网变流器控制参数优化与电网阻抗大小有关，针对此问题，本发明设计了电网阻抗估算方法，针对不同电网阻抗自适应匹配控制器参数。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种弱电网型风电场电网阻抗估算及参数自适应匹配方法，以针对不同电网阻抗自适应匹配控制器参数，提高风电并网稳定性。
本发明提供了一种弱电网型风电场电网阻抗估算及参数自适应匹配方法，包括：
S1：未启动变流器并网控制前提下，通过电压传感器采集电网断路器断开时变流器电网侧电压，并计算电网电压有效值为ug；
S2：未启动变流器并网控制前提下，闭合电网断路器，通过电流传感器采集电网电流，并计算电网电流有效值为ig，风场并网机组的台数为n，箱变等效到低压侧电抗值为LT；
S3：获取所有风电机组并联运行的总台数为N，当所有机组均运行情况下，计算出电网等值阻抗为Lg；
S4：根据S3计算得出的电网等值阻抗，判断电网强弱特性，并获取最优系统控制参数。
具体的，采用如下公式获取电网等效阻抗Lgs：
采用如下公式获取电网等值阻抗为Lg：
Lg＝NLgs。
具体的，所述S4：根据S3计算得出的电网等值阻抗，
判断电网强弱特性，并获取最优系统控制参数的步骤包括：
获取电网强弱特性判断值为Lgmin；
若电网等值阻抗Lg≤Lgmin，电网定性为强电网，控制器参数设定为此工况下的最优参数；
若电网等值阻抗Lg>Lgmin，电网定性为弱电网，控制器参数设定为此工况下的最优参数。
本发明实施例带来了以下有益效果：本发明提供了一种弱电网型风电场电网阻抗估算及参数自适应匹配方法，包括：S1：未启动变流器并网控制前提下，通过电压传感器采集电网断路器断开时变流器电网侧电压，并计算电网电压有效值为ug；S2：未启动变流器并网控制前提下，闭合电网断路器，通过电流传感器采集电网电流，并计算电网电流有效值为ig，风场并网机组的台数为n，箱变等效到低压侧电抗值为LT；S3：获取所有风电机组并联运行的总台数为N，当所有机组均运行情况下，计算出电网等值阻抗为Lg；S4：根据S3计算得出的电网等值阻抗，判断电网强弱特性，并获取最优系统控制参数。通过本发明提供的方法可以针对不同电网阻抗自适应匹配控制器参数，提高风电并网稳定性。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种弱电网型风电场电网阻抗估算及参数自适应匹配方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明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他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前，在弱电网下，电网阻抗较大，并网变流器通过公共耦合点与电网组成的并联系统之间的不稳定交互作用主要表现为谐振，使系统电压和电流出现严重的畸变，甚至导致设备损坏，基于此，本发明实施例提供的一种弱电网型风电场电网阻抗估算及参数自适应匹配方法，可以针对不同电网阻抗自适应匹配控制器参数，提高风电并网稳定性。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的了一种弱电网型风电场电网阻抗估算及参数自适应匹配方法进行详细介绍。
实施例一：
本发明提供了一种弱电网型风电场电网阻抗估算及参数自适应匹配方法，包括：
S1：未启动变流器并网控制前提下，通过电压传感器采集电网断路器断开时变流器电网侧电压，并计算电网电压有效值为ug；
S2：未启动变流器并网控制前提下，闭合电网断路器，通过电流传感器采集电网电流，并计算电网电流有效值为ig，风场并网机组的台数为n，箱变等效到低压侧电抗值为LT；
S3：获取所有风电机组并联运行的总台数为N，当所有机组均运行情况下，计算出电网等值阻抗为Lg；
S4：根据S3计算得出的电网等值阻抗，判断电网强弱特性，并获取最优系统控制参数。
具体的，采用如下公式获取电网等效阻抗Lgs：
采用如下公式获取电网等值阻抗为Lg：
Lg＝NLgs。
具体的，所述S4：根据S3计算得出的电网等值阻抗，
判断电网强弱特性，并获取最优系统控制参数的步骤包括：
获取电网强弱特性判断值为Lgmin；
若电网等值阻抗Lg≤Lgmin，电网定性为强电网，控制器参数设定为此工况下的最优参数；
若电网等值阻抗Lg>Lgmin，电网定性为弱电网，控制器参数设定为此工况下的最优参数。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种弱电网型风电场电网阻抗估算及参数自适应匹配方法，其特征在于，包括：
S1：未启动变流器并网控制前提下，通过电压传感器采集电网断路器断开时变流器电网侧电压，并计算电网电压有效值为ug；
S2：未启动变流器并网控制前提下，闭合电网断路器，通过电流传感器采集电网电流，并计算电网电流有效值为ig，风场并网机组的台数为n，箱变等效到低压侧电抗值为LT；
S3：获取所有风电机组并联运行的总台数为N，当所有机组均运行情况下，计算出电网等值阻抗为Lg；
S4：根据S3计算得出的电网等值阻抗，判断电网强弱特性，并获取最优系统控制参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
采用如下公式获取电网等效阻抗Lgs：
采用如下公式获取电网等值阻抗为Lg：
Lg＝NLgs。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S4：根据S3计算得出的电网等值阻抗，
判断电网强弱特性，并获取最优系统控制参数的步骤包括：
获取电网强弱特性判断值为Lgmin；
若电网等值阻抗Lg≤Lgmin，电网定性为强电网，控制器参数设定为此工况下的最优参数；
若电网等值阻抗Lg>Lgmin，电网定性为弱电网，控制器参数设定为此工况下的最优参数。
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