一种动态低频风电动模实验平台准同期并列方法

allin2025-11-10  5


本发明属于电力系统,特别是一种动态低频风电动模实验平台准同期并列方法。


背景技术:

1、在电力系统中,同期并列是一种经常进行的重要操作。进行同期并列操作需要使用专用的二次设备,即微机自动准同期装置。当电力系统运行时,随着负载的增加,需要迅速投入备用发电机组以满足增加的用电量需求。而当系统发生故障时,部分电源会丧失,此时需要快速将备用机组投入电力系统以防止系统崩溃。这些情况都需要进行同期操作,以确保发电机组能够安全、可靠、准确且快速地投入,从而保证系统的可靠和经济运行,同时确保发电机的安全性。

2、动态低频风电动模实验平台由风机模拟器、低频换流站组成,用以实现海上风电经过动态低频换流站送出的动态特性模拟。然而风机模拟器与换流站的风场侧变流器的并网需要额外配置准同期装置实现同期并列,这不仅增加实验平台的成本,而且准同期装置难以与变流器控制器准确地配合;若能基于工业变流器编写准同期并列程序,不依靠额外配置的准同期装置,实现准同期并列,能够大幅提高动态低频风电动模实验平台准同期并列操作的可靠性和经济性。


技术实现思路

1、本发明的目的在于针对上述现有技术存在的问题,提供一种动态低频风电动模实验平台准同期并列方法。

2、实现本发明目的的技术解决方案为:一种动态低频风电动模实验平台准同期并列方法,所述方法包括:

3、步骤1,低频换流站的风场侧变流器实时采集自身以及与其相连的风机模拟器的电压、频率和相位信息;

4、步骤2,判断所述风场侧变流器与所连风机模拟器的频差和压差是否满足并网要求,若不满足,则调整风场侧变流器输出的电压与频率直至满足并网要求,否则执行步骤3;

5、步骤3,判断所述风场侧变流器与所连风机模拟器的相位差是否满足并网要求,若不满足,则调整风场侧变流器输出的频率,使两端相位发生变化直至满足并网要求,否则执行步骤4;

6、步骤4,若确定具备并网条件,风场侧变流器控制接触器闭合,准完成同期并列。

7、进一步地,所述低频换流站的风场侧变流器采用vf控制策略,即按照频率和电压参考指令改变输出的频率和电压。

8、进一步地,步骤2中所述判断所述风场侧变流器与所连风机模拟器的频差和压差是否满足并网要求,若不满足,则调整风场侧变流器输出的电压与频率,具体为:

9、若所述风场侧变流器与风机模拟器的频差不满足对应的并网要求条件,所述风场侧变流器的控制器根据当前频差生成增速脉冲/减速脉冲,调节所述风场侧变流器的频率参考值,改变所述风场侧变流器的输出频率,直至频差小于预设阈值;

10、若所述风场侧变流器与风机模拟器输出的压差不满足对应的并网要求条件,所述风场侧变流器的控制器根据当前压差生成增压脉冲/减压脉冲,调节所述风场侧变流器的电压参考值,改变所述风场侧变流器的输出电压,直至压差满足其对应的并网要求条件。

11、进一步地,步骤3中所述判断所述风场侧变流器与所连风机模拟器的相位差是否满足并网要求,若不满足,则调整风场侧变流器输出的频率,使两端相位发生变化,具体为:

12、在风场侧变流器与风机模拟器的频差小于所述预设阈值的条件下,若风场侧变流器与所连风机模拟器的相位差不满足对应的并网条件时,风场侧变流器的控制器生成一个增速/减速脉冲,使得两端相位发生连续持续变化,直至相位差满足对应的并网条件。

13、进一步地,步骤3中所述风场侧变流器控制接触器闭合,具体为:

14、基于工业变流器io板卡中的数字输出接口向中间继电器控制线圈的一端发送高电平信号,使得中间继电器和接触器的线圈通电,最终令接触器主回路闭合,完成准同期并列操作。

15、本发明与现有技术相比,其显著优点为:

16、(1)本发明的动态低频风电动模实验平台准同期并列方法在具体操作时,通过自动匹配设定换流站风场侧变流器的输出频率和电压,避免了并网时间长、功率冲击大的缺点,提高了风电动态低频并网实验的准确性和快速性,为开展风电动态低频并网实验提供了可靠的实验条件。

17、2)本发明是一种可通过软件编写而成的控制策略,仅基于工业变流器自身来实现准同期并列,应用简单易行,方便经济。

18、下面结合附图对本发明作进一步详细描述。



技术特征:

1.一种动态低频风电动模实验平台准同期并列方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的动态低频风电动模实验平台准同期并列方法,其特征在于,所述低频换流站的风场侧变流器采用vf控制策略,即按照频率和电压参考指令改变输出的频率和电压。

3.根据权利要求1所述的动态低频风电动模实验平台准同期并列方法,其特征在于,步骤2中所述判断所述风场侧变流器与所连风机模拟器的频差和压差是否满足并网要求,若不满足,则调整风场侧变流器输出的电压与频率,具体为:

4.根据权利要求3所述的动态低频风电动模实验平台准同期并列方法,其特征在于,所述预设阈值为0.01hz。

5.根据权利要求3所述的动态低频风电动模实验平台准同期并列方法,其特征在于,步骤3中所述判断所述风场侧变流器与所连风机模拟器的相位差是否满足并网要求,若不满足,则调整风场侧变流器输出的频率,使两端相位发生变化,具体为:

6.根据权利要求1所述的动态低频风电动模实验平台准同期并列方法,其特征在于,步骤3中所述风场侧变流器控制接触器闭合,具体为:

7.基于权利要求1至6任意一项所述方法的动态低频风电动模实验平台准同期并列系统,其特征在于,所述系统包括顺次执行的:

8.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述方法。

9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述方法。


技术总结
本发明公开了一种动态低频风电动模实验平台准同期并列方法,属于新能源技术领域。本发明的准同期并列方法包括如下步骤:首先低频换流站的风场侧变流器实时采集自身与所连风机模拟器的电压、频率和相位等数据,然后根据采集的数据实时调整自身输出的频率、电压;在频差、压差和相位差满足并网条件时,风场侧变流器给接触器发送闭合指令,实现风机模拟器与低频换流站的准同期并列。本发明仅依靠工业变流器完成动态低频风电动模实验平台的准同期并列操作,无需额外配置准同期装置,具有成本低、实用性好等优点。

技术研发人员:李群,陈载宇,殷明慧,顾伟,周前,张学松,汪成根,邹小明
受保护的技术使用者:南京理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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