示例中，例如，阻塞濾波器為二階次同步帶阻濾波器。該二階 次同步帶阻濾波器的傳遞函數(shù)為：
[0035]
'
[0036] 其中，《BK為帶阻濾波器的特征頻率，B為帶阻濾波器的帶寬。
[0037] 步驟S103,對電力電子變換器控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，以便從電力電子變換器 控制系統(tǒng)中確定多個嵌入點(diǎn)。即電力電子變換器控制系統(tǒng)的輸入位置、輸出位置以及電力 電子變換器控制系統(tǒng)中內(nèi)環(huán)和外環(huán)中的多個位置。
[0038] 具體地說，GSC控制系統(tǒng)和RSC控制系統(tǒng)雙閉環(huán)控制環(huán)節(jié)的輸入輸出位置均可以 嵌入阻塞濾波器，除此之外，雙閉環(huán)控制環(huán)節(jié)內(nèi)部包含多個控制環(huán)，每個控制環(huán)均可以嵌入 阻塞濾波器，因此，適合阻塞濾波器嵌入的位置有許多個。
[0039] 作為具體的示例，例如，將所有可嵌入位置分為兩類：雙閉環(huán)控制環(huán)節(jié)輸入輸出位 置和雙閉環(huán)控制環(huán)節(jié)內(nèi)部位置。如圖2所示，RSC的雙閉環(huán)控制環(huán)節(jié)輸入輸出位置分別為 位置1和位置2,同理，GSC的雙閉環(huán)控制環(huán)節(jié)輸入輸出位置分別為位置1和位置2。
[0040] 進(jìn)一步地，如圖3所示，RSC控制系統(tǒng)雙閉環(huán)控制環(huán)節(jié)的外環(huán)采用轉(zhuǎn)速控制和無功 控制，內(nèi)環(huán)采用電流跟蹤控制。如圖4所示，GSC控制系統(tǒng)雙閉環(huán)控制環(huán)節(jié)的外環(huán)采用直流 電壓控制和定子電壓控制，內(nèi)環(huán)采用電流跟蹤控制。RSC和GSC中的雙閉環(huán)控制環(huán)節(jié)內(nèi)部位 置分別有8個，分別是位置1-位置8。
[0041] 步驟S104,將進(jìn)行參數(shù)整定后的阻塞濾波器嵌入至少一個嵌入點(diǎn)，以濾除電力電 子變換器控制系統(tǒng)的控制信號中的SSR模態(tài)信號。
[0042]換言之，上述步驟S103中辨識出了DFIG控制系統(tǒng)中適合嵌入阻塞濾波器的所有 位置。在所有位置中，可以僅嵌入一個阻塞濾波器，也可以在不同位置同時嵌入多個阻塞濾 波器。因此，阻塞濾波器的嵌入方案有多種。
[0043] 在一個具體示例中，例如，DFIG控制系統(tǒng)中適合嵌入阻塞濾波器的位置有20個， 在20個位置中即可以僅嵌入一個阻塞濾波器，也可以同時嵌入多個阻塞濾波器。
[0044]根據(jù)本發(fā)明實施例的抑制雙饋風(fēng)電場串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的阻塞濾波方法， 通過在雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)GSC或者RSC的控制系統(tǒng)中嵌入阻塞濾波器進(jìn)行阻塞濾波，濾除掉 控制信號中的SSR模態(tài)信號，消除或大大降低DFIG控制與串補(bǔ)之間的相互作用，實現(xiàn)DFIG 的SSR自免疫功能，從而有效抑制雙饋風(fēng)電場串補(bǔ)輸電系統(tǒng)中的次同步諧振問題。該方法 克服了傳統(tǒng)附加控制方法（例如在雙饋風(fēng)機(jī)的變換器控制系統(tǒng)上附加一個次同步諧振阻 尼控制環(huán)）SSR抑制能力受到風(fēng)機(jī)變換器容量限制的缺點(diǎn)，同時，阻塞濾波器的嵌入僅對 SSR模態(tài)信號起到阻塞濾波作用，不影響其他頻率控制信號的正常通過，因此對DFIG正常 的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)控制沒有影響。另外，該方法實現(xiàn)過程中參數(shù)設(shè)計簡單、投資成本低。
[0045] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語"中心"、"縱向"、"橫向"、"長度"、"寬度"、 "厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底" "內(nèi)"、"外"、"順時 針"、"逆時針"、"軸向"、"徑向"、"周向"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或 位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必 須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0046] 此外，術(shù)語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性 或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或 者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，"多個"的含義是至少兩個，例如兩個， 三個等，除非另有明確具體的限定。
[0047] 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"安裝"、"相連"、"連接"、"固定"等 術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連 接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi) 部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0048] 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下"可以 是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在 第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示 第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可以是 第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0049] 在本說明書的描述中，參考術(shù)語"一個實施例"、"一些實施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特 點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不 必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任 一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技 術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進(jìn)行結(jié) 合和組合。
[0050] 盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例 性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述 實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項】
1. 一種抑制雙饋風(fēng)電場串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的阻塞濾波方法，其特征在于，雙饋 風(fēng)電場串補(bǔ)輸電系統(tǒng)包括：DFIG風(fēng)電場和與所述DFIG風(fēng)電場相連的串補(bǔ)輸電系統(tǒng)，所述 DFIG風(fēng)電場包括：感應(yīng)電機(jī)、電力電子變換器和電力電子變換器控制系統(tǒng)，所述方法包括 以下步驟： 選擇阻塞濾波器，其中，所述阻塞濾波器用于濾除所述電力電子變換器控制系統(tǒng)的控 制信號中的SSR模態(tài)信號； 對所述阻塞濾波器進(jìn)行參數(shù)整定，包括：對所述雙饋風(fēng)電場串補(bǔ)輸電系統(tǒng)的次同步特 性進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果確定所述阻塞濾波器的特征頻率和帶寬； 對所述電力電子變換器控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，以便從所述電力電子變換器控制系 統(tǒng)中確定多個嵌入點(diǎn)； 將進(jìn)行參數(shù)整定后的阻塞濾波器嵌入至少一個所述嵌入點(diǎn)，以濾除所述電力電子變換 器控制系統(tǒng)的控制信號中的SSR模態(tài)信號。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抑制雙饋風(fēng)電場串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的阻塞濾波方法， 其特征在于，對所述阻塞濾波器進(jìn)行參數(shù)整定，具體包括： 對所述雙饋風(fēng)電場串補(bǔ)輸電系統(tǒng)的次同步特性進(jìn)行分析，確定雙饋風(fēng)電場串補(bǔ)輸電系 統(tǒng)發(fā)生SSR問題的多個工況； 確定所述多個工況下的SSR頻率和阻尼的變化范圍，并從所述多個工況中找出阻尼最 弱的工況； 根據(jù)所述多個工況下的SSR頻率的變化范圍和阻尼最弱的工況下的SSR頻率確定所述 阻塞濾波器的特征頻率； 根據(jù)所述多個工況下的SSR頻率的變化范圍確定所述阻塞濾波器的帶寬。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抑制雙饋風(fēng)電場串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的阻塞濾波方 法，其特征在于，所述阻塞濾波器為二階次同步帶阻濾波器，所述二階次同步帶阻濾波器的 傳遞函數(shù)為：其中，ωΒΚ為帶阻濾波器的特征頻率，B為帶阻濾波器的帶寬。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抑制雙饋風(fēng)電場串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的阻塞濾波方 法，其特征在于，從所述電力電子變換器控制系統(tǒng)中確定的多個嵌入點(diǎn)包括： 所述電力電子變換器控制系統(tǒng)的輸入位置、輸出位置以及所述電力電子變換器控制系 統(tǒng)中內(nèi)環(huán)和外環(huán)中的多個位置。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抑制雙饋風(fēng)電場串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的阻塞濾波方法， 其特征在于，所述電力電子變換器包括RSC和GSC，所述電力電子變換器控制系統(tǒng)包括RSC 控制系統(tǒng)和GSC控制系統(tǒng)。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種抑制雙饋風(fēng)電場串補(bǔ)輸電系統(tǒng)次同步諧振的阻塞濾波方法，雙饋風(fēng)電場串補(bǔ)輸電系統(tǒng)包括：DFIG風(fēng)電場和與DFIG風(fēng)電場相連的串補(bǔ)輸電系統(tǒng)，DFIG風(fēng)電場包括：感應(yīng)電機(jī)、電力電子變換器和電力電子變換器控制系統(tǒng)，該方法包括：選擇阻塞濾波器，其中，阻塞濾波器用于濾除電力電子變換器控制系統(tǒng)的控制信號中的SSR模態(tài)信號；分析雙饋風(fēng)電場串補(bǔ)輸電系統(tǒng)的次同步特性，確定阻塞濾波器的特征頻率和帶寬；分析電力電子變換器控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，以便從中確定多個嵌入點(diǎn)；將參數(shù)整定后的阻塞濾波器嵌入至少一個嵌入點(diǎn)，以濾除電力電子變換器控制系統(tǒng)的控制信號中的SSR模態(tài)信號。本發(fā)明的方法能夠有效抑制雙饋風(fēng)電場串補(bǔ)輸電系統(tǒng)中的次同步諧振問題。
【IPC分類】H02J3/38, H02J3/24
【公開號】CN104979847
【申請?zhí)枴緾N201510315488
【發(fā)明人】謝小榮, 劉華坤, 李 雨, 劉輝, 李蘊(yùn)紅, 胡應(yīng)宏, 劉漢民, 朱斯
【申請人】清華大學(xué), 國家電網(wǎng)公司, 華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司, 國網(wǎng)新源張家口風(fēng)光儲示范電站有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年6月10日