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电压穿越状态判断模块

案例介绍

基于PSASP中2型新能源模型的电压穿越控制模型,搭建了适配新能源及储能标准模型的电压穿越状态判断模块

元件图形
元件图形
参数列表
参数列表

使用方法说明

电压穿越状态判断模块的输入变量为:

  • Vpcc:并网点电压(p.u.)
  • Ppcc:并网点有功功率(p.u.;输出有功为正)
  • Qpcc:并网点无功功率(p.u.;输出无功为正)

电压穿越状态判断模块的输出变量为:

  • State:电压穿越运行状态
    • 数字 0 表示正常运行
    • 数字 -3 表示低电压穿越失败
    • 数字 -2 表示低电压穿越阶段
    • 数字 -1 表示低电压恢复阶段
    • 数字 3 表示高电压穿越失败
    • 数字 2 表示高电压穿越阶段
    • 数字 1 表示高电压恢复阶段
  • Frz:PI控制冻结标志位
    • 数字 0 表示正常运行,不冻结
    • 数字 1 表示电压穿越期间,冻结
  • Trip:电压保护切机信号
    • 数字 0 表示正常运行
    • 数字 1 表示电压穿越失败,进行切机

电压穿越运行状态切换示意图如下。

运行状态切换图
运行状态切换图
  • 稳态时,处于正常运行状态
  • 并网点电压小于进入低穿阈值或大于进入高穿阈值时,切换至穿越中状态
  • 并网点电压恢复至退出低穿阈值或退出高穿阈值后,切换至穿越恢复状态
  • 并网点功率恢复至稳态值后,切换至正常运行状态
  • 启用电压保护切机控制时,若并网点电压超出电压保护限制,则切换至穿越失败状态
    • 若允许脱网后再次并网,则当并网点电压恢复后,切换至相应运行状态
    • 若不允许脱网后再次并网,则始终处于穿越失败状态

以使用了电压穿越状态判断模块电压穿越控制模块直驱风机01型-平均模型-标准模型-v2为例,在三相20%Un跌落工况下的仿真结果如下图所示。其中,蓝色曲线State为电压穿越运行状态、黄色曲线Vrms_HV为并网点电压、红色曲线Ppu_HV为并网点处有功功率。

仿真结果
仿真结果

启用故障后,并网点电压开始跌落,State= -2 ,并网点处有功功率按照低压穿越期间控制策略进行输出;故障清除后,并网点电压开始恢复,但此时并网点功率还未恢复至稳态值,因此State= -1 ,并网点处有功功率按照低压恢复期间控制策略进行输出;并网点功率恢复至稳态值后,State= 0 ,表明穿越成功。

算例介绍

电压穿越状态判断模块由以下六个部分组成。

是否启用电压穿越状态判断:启用时,模块正常工作;禁用时,State始终为0。

是否启用电压穿越状态判断
是否启用电压穿越状态判断

电压穿越状态输出:根据当前状态输出相应State的值,同时输出Frz_VRT(PI控制冻结标志位)的值。

电压穿越状态输出
电压穿越状态输出

穿越中运行状态:判断是否处于穿越中运行状态,同时输出电压保护曲线重置信号。

穿越中运行状态
穿越中运行状态

穿越恢复运行状态:判断是否处于穿越恢复运行状态。

穿越恢复运行状态
穿越恢复运行状态

正常运行状态:判断是否处于正常运行状态。

正常运行状态
正常运行状态

穿越失败运行状态(电压保护控制):判断是否处于穿越失败运行状态,同时输出Trip_VRT(电压保护切机信号)。

穿越失败运行状态;电压保护控制
穿越失败运行状态;电压保护控制