系统解列,从而提高了直驱风机的故障穿越功能,提高了电网系统的安全性与稳定性。同时,飞轮储能变换器向电网系统释放的电能为之前存储的吸收的直驱风机释放的电能,因此能够实现节能的效果。
[0077]如图2所示,图1所示实施例中,所述根据并网变换器直流侧的直流母线电压与预设直流母线电压限值的关系,使用并联于直流母线的飞轮储能变换器从直流母线吸收直驱风机释放的电能或通过直流母线向并网变换器网侧的电网系统释放电能的步骤具体包括:
[0078]S210:分别判断直流母线电压与第一预设直流电压限值和第二预设直流电压限值的大小关系;
[0079]S220:若所述并网变换器直流侧的直流母线电压大于或等于第一预设直流电压限值,则使用所述飞轮储能变换器从所述直流母线吸收直驱风机释放的电能;
[0080]当并网变换器直流侧的直流母线电压大于或等于第一预设直流电压限值时,说明直流母线电压过高,直驱风机可能因为高压直流电与电网系统自动解列,此时,通过飞轮储能变换器从直流母线吸收直驱风机释放的电能,从而降低直流母线上的电压,实现电网系统的高压电穿越,降低直驱风机因为直流母线电压过高与电网系统自动解列的可能性,提高了电网系统的安全性与稳定性。
[0081]S230:若所述并网变换器直流侧的直流母线电压小于或等于第二预设直流电压限值,则所述飞轮储能变换器通过所述直流母线向所述并网变换器网侧的电网系统释放电能;其中,所述第一预设直流电压限值大于所述第二预设直流电压限值。
[0082]当并网变换器直流侧的直流母线电压小于或等于第二预设直流电压限值时,说明直流母线电压过低,直驱风机可能因此与电网系统自动解列,此时,通过飞轮储能变换器通过直流母线向并网变换器网侧的电网系统释放电能,能够提高直流母线上的直流电压,实现电网系统的低压电穿越,降低直驱风机因为直流母线电压过低与电网系统自动解列的可能性,提高了电网系统的安全性与稳定性。
[0083]综上,飞轮储能变换器可以根据并网变换器直流侧电压的大小,执行充放电操作,从而提高电网系统的安全性与稳定性。同时,飞轮储能变换器选向电网系统释放的电能为从直流母线吸收的直驱风机的电能,从而实现了直驱风机电能的重复利用,达到了节能的效果。
[0084]飞轮储能变换器具体的吸收或释放电能的具体过程如图3所示,所述直驱风机的故障穿越实现方法还包括:
[0085]S310:根据所述直流母线电压与额定直流母线电压之间电压差,计算有功电流补偿量;
[0086]S320:根据所述有功电流补偿量与电能差量的对应关系,计算所述飞轮储能变换器吸收或释放的电能;
[0087]S330:所述飞轮储能变换器从所述直流母线吸收所述直驱风机释放的电能或通过所述直流母线向所述并网变换器网侧的电网系统释放电能。
[0088]飞轮储能变换器根据直流母线电压与额定母线电压之间电压差,计算有功电流补偿量,然后根据该有功电流补偿量与电能差量的对应关系,计算飞轮储能变换器吸收或释放的电能,该计算的电能即为飞轮储能变换器从直流母线吸收的直驱风机释放的电能或向电网系统释放的电能。上述方法实现了根据直流母线电压的充放电过程。
[0089]与此同时,当并网变换器的并网点电压出现较大变化时,并网变换器还需要输出感性或容性无功电流,以平衡电网系统的电压,如图4所示,该直驱风机的故障穿越实现方法具体包括:
[0090]S410:判断所述并网点电压是否大于或等于最高无功输出判定电压,若是,则执行步骤S420;
[0091]S420:所述并网变换器向所述电网系统输出感性无功电流;以降低所述并网点电压。
[0092]当电网系统的并网点电压大于或等于最高无功输出判定电压时,通过并网变换器向该并网变换器网侧的电网系统输出感性无功电流,即向电网输出感性无功功率,从而能够降低电网的网侧电压,从而利于并网点电压恢复到正常值。
[0093]S430:判断所述并网点电压是否小于或等于最低无功输出判定电压,若是,则执行步骤S440。
[0094]S440:所述并网变换器向所述电网系统输出容性无功电流,以提高所述并网点电压。
[0095]当电网系统的三相电网实测电压小于或等于最低无功输出判定电压时,并网变换器向电网系统输出容性无功电流,即向电网输出感性无功功率,从而提高网侧电压,从而使得并网点电压恢复到正常值。
[0096]通过上述过程可知,通过并网变换器向电网系统根据电网系统的电压情况,从而输出感性无功电流或者容性无功电流,从而平衡网侧电压,能够使得并网变换器的网侧电压恢复到正常范围之内,进一步降低并网变换器网侧电压超标导致并网变换器直流侧电压出现较大变化,风电机组与电网系统解列的可能性,从而保持了电网系统的安全性与稳定性。
[0097]如图5所示,该实施例中的并网变换器的故障穿越实现方法除了图4所示的各个步骤外,还包括:
[0098]S510:判断所述直流母线电压与额定直流母线电压的大小。
[0099]通过判断直流母线电压与额定直流母线电压的大小,从而判断直流母线电压是否超出正常范围,并网变换器进一步对超过正常范围的直流母线电压进行调节,以将所述直流母线电压恢复到正常值。当然,并网变换器的调节是在电网系统的并网点电压未超出预设电压限值区间的情况下进行的。
[0100]S520:根据所述直流母线电压与所述额定直流母线电压之间的第一电压差量,计算消耗有功电流量。
[0101]S530:根据所述消耗有功电流量计算消耗有功功率量,所述并网变换器根据所述消耗有功功率量消耗所述直驱风机释放的电能。
[0102]通过上述方法,实现了消耗直驱风机释放的电能的效果,从而进一步维持电网系统的并网点电压稳定,从而进一步提高了负反馈调节的能力,提高了对高电网电压调节的有序性和稳定性。或者,
[0103]S540:根据所述直流母线电压与所述额定直流母线电压之间的第二电压差量,计算释放有功电流量。
[0104]S550:根据所述释放有功电流量计算释放有功功率量,所述并网变换器根据所述释放有功功率量向所述电网系统释放电能。
[0105]通过上述方法,并网变换器实现了提高电网系统有功功率的操作,进一步提高了并网变换器对电网系统的负反馈调节能力,提高了对低电网电压调节的有序性和稳定性。
[0106]作为一种较佳的实施例,请参见图11,图11是本实施例提供的一种并网变换器的控制框图,如图11所示,依据并网变换器的数学模型,将两相同步坐标系d轴定向于电网电压矢量的方向上,就得到电网电压定向控制策略。系统采用双闭环控制结构,电压外环主要控制三相脉宽调制整流器的直流侧电压、直流电压给定值与反馈值之间的偏差,经电压调节器调节后输出为有功电流给定id*,其值决定有功功率的大小,符号决定有功功率的流向。电流内环按照电压外环输出的电流指令进行电流控制,为消除d、q轴间电流耦合和消除电网电压扰动,引入电流反馈《Liq和《Lid进行解耦,并引入电网电压进行前馈补偿,从而实现了 d、q轴电流的独立控制。为实现功率因数为I的整流或逆变,应使无功电流分量i q* =
O。其中,各个调节器采用PI控制。
[0107]基于同一发明构思,本申请实施例还提供了直驱风机的故障穿越实现系统,由于所述系统对应的方法是本申请实施例中的直驱风机的故障穿越实现方法,并且该系统解决问题的原理与方法相似,因此该系统的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
[0108]请参见图6,图6为本发明实施例提供的一种直驱风机的故障穿越实现系统,如图6所示,该直驱风机的故障穿越实现系统包括:依次电连接的直驱风机61、并网变换器62和电网系统63,其中,所述直驱风机61与所述并网变换器62通过直流母线64电连接,所述直流母线64之间并联有直流母线电容