大规模风电场高电压穿越控制方法研究综述
魏娟, 黎灿兵, 黄晟, 陈思捷, 葛睿, 沈非凡, 魏来

Review of High Voltage Ride-Through Control Method of Large-Scale Wind Farm
WEI Juan, LI Canbing, HUANG Sheng, CHEN Sijie, GE Rui, SHEN Feifan, WEI Lai
表3 风电机组与大规模风电场HVRT控制策略与电压恢复的特点比较
Tab.3 Characteristic comparison of different HVRT control schemes of HVRT and voltage recovery for wind farms
暂态特性的区别 控制策略的区别
风电机组 风电机组HVRT主要研究不同类别单台风电机组的暂态特征:
①直驱风电机组由于GSC输出电压受限于调制系数,当电网电压骤升后,GSC会由于过调制而导致风电机组失控;②DFIG在HVRT期间,不仅要保证GSC不过调制,还要考虑定子磁链变化的问题.由于GSC输出电压幅值有限,将在直流侧产生不平衡功率,进而引起直流母线过电压,带来风电机组脱网的风险.		 ①直驱风电机组以防止GSC过调制为目的,在直流母线处适当抬升电压、通过GSC向电网输送动态的感性无功功率;②DFIG需分析风电机组功率流动机理,以减小不平衡功率、过电流冲击和过调制为目的,分别在风电机组机侧、直流母线处、网侧增加硬件和软件控制设备或措施.
大规模风电场 ①大规模风电场HVRT和电压恢复过程的暂态特性更加复杂,除了考虑单机在电网电压骤升工况下的影响因素之外,还应考虑风电场内不同风电机组之间的耦合特性对风电机组端电压的影响;②大规模风电场中不同风电机组由于位置不同,潮流分布不同,在HVRT时会呈现差异性暂态特征;③风电机组节点之间存在复杂的电-磁-力交互影响,耦合程度指数级增长,当发生故障时会发生大范围波动,甚至出现风电机组级联跳闸,因此对控制策略的计算速度和精准性要求更高. ①大规模风电场HVRT和电压恢复过程的控制策略逻辑结构更加复杂,不仅要考虑单台风电机组的控制策略,还要根据电网拓扑结构与无功最优分配结果精确调节电压幅值,保障所有风电机组不脱网运行;②通过分级优化计算,使风电场中央控制器与风电机组本地控制器高度配合,保证控制的快速性和稳定性,提高大规模风电场的HVRT与电压恢复能力.