技术与市场创新与实践2023年第30卷第2期风力发电高电压穿越控制方法王欣钰,刘杰(郑州经贸学院,河南新郑451191)摘要:由于风力发电高电压的幅值不同,采用固定的控制方法会影响穿越效果,导致母线电压出现异常波动,为此,提出风力发电高电压穿越控制方法。考虑到当配网的电压出现明显上升时,定子磁链自身的作用将会在一定程度上被放大,构建了定子磁链状态模型。利用其计算得到电网系统配网侧电压具体的上升幅值,通过调节变流器的运行参数,使得吸收的感性无功功率能够与电网系统配网侧电压的上升幅值产生的功率一致,以此保障电网在高电压作用下恢复稳态电压。测试结果表明,在设计方法控制下,母线电压波动幅值始终稳定在23.0V以内,最大值仅为22.41V,能够实现配网电压维稳的目的。关键词:高电压穿越;风电;定子磁链;配网侧电压;变流器;感性无功功率;稳态电压doi:10.3969/j.issn.1006-8554.2023.02.0120引言近年来,随着对环境保护的有关政策措施不断加强,以新能源为基础的发电方式开始受到越来越多的关注[1]。随着配电网中风电并网比例的不断提高,对电网运行的稳定性和安全性提出了更高的要求[2]。在此基础上,为了保障电力系统能够实现稳态运行,部分国家和地区相继出台了关于风电并网的行为规范[3]。其中,为了能够实现对异常风电电压故障的有效防御,对电压穿越能力进行了明确要求[4]。对电压穿越能力进行细化分析,其可以分为低电压穿越和高电压穿越2种。在电压发展初期,低压是困扰配电网运行状态的主要问题,因此对其有关研究开展较早,在长期的研究过程中,大部分问题已经能够得到有效解决。但是随着近年来配电网环境的不断发展,风电高电压问题表现得越来越突出。本文提出风力发电高电压穿越控制方法,并通过试验分析验证了设计方法在实际情况中的应用效果。1风电配网高电压穿越控制方法设计1.1构建定子磁链状态模型在正常运行状态下,电网电压是以相对恒定的形式稳定传输的,此时定子磁链动态变化过程带来的影响基本可以忽略不计。但是,当配网的电压出现明显上升时,定子磁链自身的作用将会在一定程度上被放大,并且放大的程度与电压的强度存在一定的正比关系。因此,本文在实现对风电配网高电压穿越控制之前,首先以定子磁链的实际运行状态为基础构建了定子磁链状态模型。在具体的建模过程中,本文将定子磁链矢量作为基础参量,将其定向同步旋转空间作为模型的空间范围。此时的定子电压在不同轴上的分量将会近...