基于SVG附加电流的风电场振荡控制方法及系统与流程

本申请涉及风电场管理相关，具体涉及基于svg附加电流的风电场振荡控制方法及系统。

背景技术：

1、随着新能源发电技术的快速发展，风电场作为重要的清洁能源基地，其风电装机规模不断增长，使用逆变器并网的电力设备在电网中的占比越来越大，对并网稳定性与运行效率的影响日趋严重，在风电场大规模接入电网的过程中，由于风电场内部电力电子设备的复杂交互作用，特别是静止无功发生器(svg)与风电机组之间的相互作用，使得电网更容易产生高频振荡现象，具有时变性、多模态等特征，例如风机与补偿装置间的相互作用引起次同步控制相互作用，进而导致高频振荡，严重威胁风电场的稳定运行和电力系统的安全。

2、因此，现阶段风电场振荡控制相关技术中，存在由于风电场并网过程中电力设备的复杂性和电网结构的多样性，使得高频振荡无法精准定位识别，且难以进行快速响应和稳定调节，进而导致风电场高频振荡的抑制效果有限的技术问题。

技术实现思路

1、本申请通过提供基于svg附加电流的风电场振荡控制方法及系统，采用拓扑等效变换、高频阻抗分析、振荡定位、振荡抑制模块构建以及串级控制器响应等技术手段，解决了现有风电场振荡控制由于风电场并网过程中电力设备的复杂性和电网结构的多样性，使得高频振荡无法精准定位识别，且难以进行快速响应和稳定调节，进而导致风电场高频振荡的抑制效果有限的技术问题，实现对风电场高频振荡的有效控制，达到了提高风电场的并网稳定性和运行效率的技术效果。

2、本申请提供基于svg附加电流的风电场振荡控制方法，所述方法包括：目标风电场的并网拓扑结构，进行拓扑等效变换与简化处理，确定风电场拓扑；对所述目标风电场进行高频阻抗分析，确定高频振荡机理，结合所述风电场拓扑，监督训练振荡定位模块；读取风电场运行数据，结合所述振荡定位模块，确定振荡特征，其中，振荡判定标准为风电场聚合等值阻抗的容性区域与svg的第一个负阻尼区间的交互重叠；基于电流反馈原理，构建振荡抑制模块；识别所述振荡特征，结合所述振荡抑制模块，进行基于所述svg的串联虚拟阻抗附加分析，确定附加调控信息，其中，所述附加调控信息包含趋势调控信息与参数调控信息；所述附加调控信息响应于串级控制器，对所述目标风电场进行振荡调控管理，其中，所述串级控制器包含控制内环与控制外环。

3、在可能的实现方式中，所述确定风电场拓扑，执行以下处理：基于有效拓扑特征，定位变换拓扑节点并确定变换目标，所述有效拓扑特征为振荡相关性特征；基于所述变换目标，对所述并网拓扑结构进行拓扑节点替换，确定等效变换拓扑；遍历所述等效变换拓扑，进行基于串并联关系进行拓扑简化处理，确定简化拓扑；整合拓扑处理链路，基于所述并网拓扑结构-等效变换拓扑-简化拓扑，确定所述风电场拓扑。

4、在可能的实现方式中，所述确定高频振荡机理，执行以下处理：结合所述风电场拓扑，结合串并联关系，计算所述目标风电场的聚合等值阻抗；确定拓扑稳定运行的第一相位值，获取所述聚合等值阻抗的容性频率区间(fa,fb)；确定所述svg的第一负阻尼区间(fm,fn)；以所述容性频率区间与所述第一负阻尼区间发生重叠为振荡发生标准，确定所述高频振荡机理，即fm＞fb。

5、在可能的实现方式中，所述确定振荡特征，还执行以下处理：识别所述风电场运行数据，结合所述高频振荡机理，进行重叠定域分析，确定振荡判定数据；若所述振荡判定数据为是，识别重叠域并进行标记；基于所述重叠域，确定振荡调幅，其中，所述振荡调幅为所述svg的调控目标；基于所述重叠域与所述振荡调幅，确定所述振荡特征。

6、在可能的实现方式中，若所述振荡判定数据为是，还执行以下处理：基于振荡宽容区间，设定预设重叠域；基于所述预设重叠域与预测振荡趋势，进行振荡调控决策；其中，若所述重叠域小于所述预设重叠域，且所述预测振荡趋势呈非递增趋势，不执行振荡调控。

7、在可能的实现方式中，所述确定附加调控信息之后，还执行以下处理：确定振荡抑制调控的携带性影响因素，其中，所述携带性影响因素至少包含频率、相移；针对所述携带性影响因素，确定携带影响关系，其中，所述携带影响关系表征单位调幅下的携带矢量；基于所述携带影响关系，对所述附加调控信息进行补偿。

8、在可能的实现方式中，所述附加调控信息响应于串级控制器，还执行以下处理：基于所述参数调控信息，对所述控制内环进行配置，所述控制内环用于进行直接控制响应；基于所述趋势调控信息，对所述控制外环进行配置，所述控制外环用于对所述控制内环进行反馈调节；其中，所述控制内环与所述控制外环建立有双向交互。

9、本申请还提供了基于svg附加电流的风电场振荡控制系统，包括：风电场拓扑确定模块，所述风电场拓扑确定模块用于目标风电场的并网拓扑结构，进行拓扑等效变换与简化处理，确定风电场拓扑；振荡定位模块监督训练模块，所述振荡定位模块监督训练模块用于对所述目标风电场进行高频阻抗分析，确定高频振荡机理，结合所述风电场拓扑，监督训练振荡定位模块；振荡特征确定模块，所述振荡特征确定模块用于读取风电场运行数据，结合所述振荡定位模块，确定振荡特征，其中，振荡判定标准为风电场聚合等值阻抗的容性区域与svg的第一个负阻尼区间的交互重叠；振荡抑制模块构建模块，所述振荡抑制模块构建模块用于基于电流反馈原理，构建振荡抑制模块；附加调控信息确定模块，所述附加调控信息确定模块用于识别所述振荡特征，结合所述振荡抑制模块，进行基于所述svg的串联虚拟阻抗附加分析，确定附加调控信息，其中，所述附加调控信息包含趋势调控信息与参数调控信息；振荡调控管理模块，所述振荡调控管理模块用于所述附加调控信息响应于串级控制器，对所述目标风电场进行振荡调控管理，其中，所述串级控制器包含控制内环与控制外环。

10、拟通过本申请提出的基于svg附加电流的风电场振荡控制方法及系统，进行拓扑等效变换与简化处理，确定风电场拓扑；确定高频振荡机理，结合风电场拓扑，监督训练振荡定位模块；读取风电场运行数据，结合振荡定位模块，确定振荡特征；基于电流反馈原理，构建振荡抑制模块；识别振荡特征，结合振荡抑制模块，进行基于svg的串联虚拟阻抗附加分析，确定附加调控信息；附加调控信息响应于串级控制器，对目标风电场进行振荡调控管理。解决了现有风电场振荡控制由于风电场并网过程中电力设备的复杂性和电网结构的多样性，使得高频振荡无法精准定位识别，且难以进行快速响应和稳定调节，进而导致风电场高频振荡的抑制效果有限的技术问题，实现对风电场高频振荡的有效控制，达到了提高风电场的并网稳定性和运行效率的技术效果。

技术特征：

1.基于svg附加电流的风电场振荡控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的基于svg附加电流的风电场振荡控制方法，其特征在于，所述确定风电场拓扑，包括：

3.如权利要求1所述的基于svg附加电流的风电场振荡控制方法，其特征在于，所述确定高频振荡机理，包括：

4.如权利要求1所述的基于svg附加电流的风电场振荡控制方法，其特征在于，所述确定振荡特征，包括：

5.如权利要求4所述的基于svg附加电流的风电场振荡控制方法，其特征在于，若所述振荡判定数据为是，包括：

6.如权利要求1所述的基于svg附加电流的风电场振荡控制方法，其特征在于，所述确定附加调控信息之后，包括：

7.如权利要求1所述的基于svg附加电流的风电场振荡控制方法，其特征在于，所述附加调控信息响应于串级控制器，包括：

8.基于svg附加电流的风电场振荡控制系统，其特征在于，所述系统用于实施权利要求1-7任意一项所述的基于svg附加电流的风电场振荡控制方法，所述系统包括：

技术总结
本发明公开了基于SVG附加电流的风电场振荡控制方法及系统，涉及风电场管理技术领域，该方法包括：进行拓扑等效变换与简化处理，确定风电场拓扑；确定高频振荡机理，监督训练振荡定位模块；读取风电场运行数据，确定振荡特征；基于电流反馈原理，构建振荡抑制模块；进行串联虚拟阻抗附加分析，确定附加调控信息；对目标风电场进行振荡调控管理。解决了现有风电场振荡控制由于风电场并网过程中电力设备的复杂性和电网结构的多样性，使得高频振荡无法精准定位识别，且难以进行快速响应和稳定调节，进而导致风电场高频振荡的抑制效果有限的技术问题，实现对风电场高频振荡的有效控制，达到了提高风电场的并网稳定性和运行效率的技术效果。

技术研发人员：李稳良,张铃
受保护的技术使用者：嘉兴正弦电气有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/4