风力发电高电压穿越控制方法

风力发电高电压穿越控制方法

牟世福

大唐凉山新能源有限公司 四川普格 615300

摘要：在风力发电工作中，确保机组设备运行安全，提高发电质量与效率，需要对高电压的幅值进行合理控制，正确采用高电压穿越控制方法，如果配网的电压参数突然骤升，就可以运用该方法进行合理控制，同时，通过构建电子磁链状态模型来计算电网系统测电压的上升参数，结合实际情况，对节流器的运行参数予以合理调节，维持配网侧电压产生功率和感性无功功率的一致性。另外，需要同步发挥远程测控技术、传感器技术、虚拟仪器技术、滤波器和电子系统保护技术的作用，这样有助于确保风力发电机组设备运行安全。本文将简单分析风力发电高电压穿越控制方法，希望能为风力发电工作提供借鉴。

关键词：风力发电；高电压；穿越；控制方法

在风力发电高电压穿越控制过程中，需要合理设计控制方法，建立定子磁链状态模型，对电压参数的变化进行精确监测和计算。其次，要创建良好的电压测试环境，获取精确的参数。再次，要运用远程测控技术、传感器技术、虚拟仪器技术、滤波器和电子系统保护技术能够对风力机组设备的运行状态进行全面测控。

一、建立定子磁链状态模型

做好风力发电高电压穿越控制工作，首先要建立好定子磁链状态模型，运用该模型来计算风力发电高电压变化幅值，做好电压参数的动态监测工作，充分确保配网输出电压的安全性与稳定性。不可忽视的是，运行区间不同，变流器的运行处于相对动态，电网交互的有功状态和无功功率状态也各不相同[1]。因而，在模型监测和计算过程中，需要兼顾这些差异，掌握变流器的具体运行状态，结合整流状态与逆变状态的差异，准确计算电压参数和电网传输功率。

二、创建良好的电压测试环境

准确了解风力发电高电压穿越情况，理应创建良好的电压测试环境，获取精确的运行参数。某风电场在风力发电高电压穿越控制工作中，选用的测试环境最大风速是15.5m/s，最低风速是12m/s，均为风力发电机组设备相对应的风速。最终获取的额定功率是1250MW，额定频率是400Hz，额定母线电压是10kV，直流侧额定电压是10kV，变流器阈值电压是36V，定子阻值是0.0085pu，转子阻值是0.006pu，定子等效电感是0.165pu，转子等效电感是0.15pu，互感参数为2.06[2]。在测试工作中，工作人员对配电网高电压发电装置和风力发电机组设备的升压变压器实施了串联处理，确保它处于电网（为35kV）和配电网的高压侧之间。电网的高电压发生装置所发挥的主要功能是在并网点对电网高电压所发生的情况实施精准模拟，在模拟过程中，会对高电压发生装置限流阻抗以及短路容抗参数的方式实施合理调整，以此确保模拟效果的精准度。

三、全面测控风力机组设备运行状态

加强风力发电高电压穿越控制力度，确保风力发电的安全质量，理应全面测控风力机组设备的运行状态，常用测控技术主要包括远程测控技术、传感器技术、虚拟仪器技术、滤波器和电子系统保护技术。一般情况下，运用远程测控技术能够全方位监控风电机组设备的运行状态，降低设备运行风险，提高风力发电工作效率，合理控制高电压，及时发现故障问题，并予以解决[3]。在数字时代，远程监控技术应用会建立数字化监控模型，配备人工智能技术，对风力机组设备运行现场状况进行全过程监控，深度分析所采集的数据信息，这样能够及时发现风力机组设备运行期间的潜在隐患，并迅速采取安全应对措施，尽最大努力降低事故发生率。在传感器技术应用中，通常会通过安装传感器来对风力机组设备的温度、压力参数和现场湿度进行传感监测。发挥传感器技术的作用，首先要根据工作标准需求，选用雷达传感器、智能化传感器、电磁传感器和超声波传感器等，这样方能准确获取风力机组设备运行信息。其次，要做好传感器的安装工作，避免传感器安装位置不当和松动，实现仪表的准确定位，这样方能准确获取电压幅值。再次，要对传感器的精度实施合理定位，结合工作状况，发挥不同传感器的作用。虚拟仪器技术能够在计算机网络技术的支撑下，深度融合符合标准要求的测控数据信息，充分运用测控系统增强风力发电高电压穿越控制力度，提高发电效率与安全质量。在应用虚拟仪器技术时，工作人员需要根据实际状况和工作需求，选用最佳测控模式，借助精密仪器获取最精准的电压参数。在风力发电高电压控制工作中，所运用的滤波器属于有源电力滤波器技术，该技术能够有效提高电压参数测控结果的精确度。在具体应用中，测控工作人员会在智能化端口（安装了电路系统补偿软件）开展自动化分析工作，借助滤波器准确获取软件的谐波分流信号，运用补偿装置做好信号识别工作，制定合理的信号指标。对于风力机组设备功能测评工作来说，安装有源电力滤波器，能够提升灵敏度，加强整个风力机组设备的安全性能，高电压穿越控制技术的反应更快。从整体上看，当前有源电力滤波器技术能够做好所有相关信号指标的存储工作，深度分析信号内容，科学判断不同信号适宜使用的处理方式。如果在风力发电过程中发生断电问题，工作人员会借助滤波器技术全面了解故障情况，通过三相三线制和三相四线制模式来识别并联信号

[4]。从应用效果来看，当代智能化有源电力滤波器能够对补偿参数进行准确评估，迅速识别负载电流的畸变参数，准确获取电压上升幅值，辅助工作人员合理控制高电压，做好负载电流的补偿作业。发挥电子保护系统技术的作用，能够进一步做好风力发电机组设备安全保护工作，将高电压控制到安全范围内，维护设备运行的稳定性，健全风力发电机组保障装置，降低故障发生率。长期使用的风力发电机组设备必然在运行期间会产生感应电流，如果不加以重视，就会影响设备的安全运行，也容易引发故障问题。对此，工作人员需要采用电子系统保护技术和动态分析法全过程跟踪风力发电机组设备的运行动态，获取精确的运行参数，了解高电压的变化幅值，判断所有电子设备装置的潜存故障风险。如果发现风力发电机组设备存在熔断问题，就要借助电子系统保护技术来判断此时的电路是否完整，逐次分析电路是否存在老化、断路、短路和损毁问题，做好故障处理工作[4]。此外，工作人员可以借助信号接地技术来准确分析风力发电机组设备运行信号，获取信号频率指标，排除各种安全隐患与干扰因素。

结束语：

综上所述，做好风力发电高电压穿越控制工作，首先要建立好定子磁链状态模型，运用该模型来计算风力发电高电压变化幅值，做好电压参数的动态监测工作。其次，要创建良好的测试环境，获取准确的测试参数，对电压动态变化实施精准模拟。再次，应充分发挥远程测控技术、传感器技术、虚拟仪器技术、滤波器和电子系统保护技术的作用，建立数字化监控模型，配备人工智能技术，对风力发电机组设备运行现场状况进行全过程监控，深度分析所采集的数据信息，将高电压控制在安全范围内，及时发现故障并采取针对性处理措施。

参考文献

[1]聂永辉，刘天宇，蔡国伟等.基于MP-RCC的双馈风电机组低电压穿越控制研究[J].电网技术,2022,53(23):196-198.

[2]王德胜，颜湘武，刘辉等.基于动态无功支撑的全功率变流风电机组高电压穿越改进控制[J].中国电机工程学报,2021,(15):49-50.

[3]曾皓冬，李华强，谢超.SWITSC的双馈发电机暂态特性及高电压穿越控制策略研究[J].电气传动,2021,23(04):78-79.

[4]张公生，王维庆，王海云等.考虑变直流母线电压参考值的直驱风电机组高电压穿越控制策略[J].电子世界,2020,(17):49-50.