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申请/专利权人：国网宁夏电力有限公司经济技术研究院;东北电力大学

摘要：本发明涉及一种考虑频率二次跌落的风电直流联网系统惯量支撑控制方法，属于新能源经柔性直流系统并网技术领域。在分析海上风电经柔直联网系统惯量支撑可用能量的基础上，提出了基于直流电容储能与风机转子动能的虚拟惯量协调控制策略，并针对风机转速恢复造成的频率二次跌落问题，提出了风机控制参数自适应调节方法，在此基础上，基于风机转速恢复状态和直流电流变化量，分别设计了送端换流站和受端换流站子模块的自适应投切策略，通过利用柔直系统电容能量裕度缓解风机恢复对受端系统的功率冲击，从而避免系统频率二次跌落。本发明可应用于大规模风电经柔直联网系统，能够在支撑系统惯量的同时避免频率二次跌落，提高系统频率稳定性。

主权项：1.一种考虑频率二次跌落的风电直流联网系统惯量支撑控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1海上风电经柔直联网系统惯量支撑能量裕度分析，对风机和柔直系统惯量支撑能量的来源及裕度进行分析；步骤2海上风电经柔直联网系统的惯量支撑协调控制方法及控制参数设计：以直流电压为中间量，分别设计基于直流电容储能及风机转子动能的虚拟惯量控制策略，充分利用子模块电容的能量和风机的转子动能；2.1基于直流电容储能的虚拟惯量控制策略：将电网频率偏差引入受端换流站直流电压控制环节，建立直流电压与电网频率的耦合关系，在利用子模块电容能量支撑系统惯量的同时为风电场传递电网频率信息； 式中：Udcref为直流电压参考值；Udc为直流电压实际值；Udc0为稳态下的额定直流电压；ΔUdc＝Udc-Udc0为直流电压偏差；f为交流电网实际频率；f0为交流电网额定频率；Δf＝f-f0为交流电网的频率偏差；kc为直流电压偏差与频率偏差之间的耦合系数；ΔUdcmax、Δfmax分别为直流电压最大偏差值与频率最大偏差值；2.2基于风机转子动能的虚拟惯量控制策略：综合考虑不同风机的风速差异，将送端换流站出口侧的直流电压变化率引入风机有功控制环节，建立风机转速与直流电压的耦合关系，通过释放转子动能为受端系统提供惯量支撑； 式中：ωd为当前转子转速；ωd0为初始转子转速；Δω＝ωd-ωd0为转速变化量；ωmin为最低转子转速；dUdcdt为直流电压变化率；kd为角速度与直流电压的耦合系数；步骤3考虑频率二次跌落的海上风电经柔直联网系统恢复方法及控制参数设计。

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