风力发电机组并网点电压闪变检测方法及装置

摘要

本发明提供的风力发电机组并网点电压闪变检测方法及装置，将对单台风机输出端进行采样得到的三相电流信号和三相电压信号进行分离和组合，得到三路单相信号；将三路单相信号分别输入虚拟电网数值模型和虚拟电网电路模型，虚拟电网数值模型根据虚拟电网模拟相电压瞬时值表达式构建，虚拟电网电路模型根据虚拟电网相图构建，在该相图中电流源的两端并入并联电阻R；测量虚拟电网数值模型PCC点基准电压us和虚拟电网电路模型中PCC点电压ud；测量PCC点基准电压us的闪变值pst1和PCC点电压ud的闪变值pst2；根据闪变值pst1和闪变值pst2，得到PCC点电压ud的闪变精度值；根据闪变精度值调整R的阻值，使闪变精度值在预设的精度范围内，从而可提高电压闪变的测量精度。

权利要求

1.一种风力发电机组并网点电压闪变检测方法，其特征在于，包括：

对风力发电机组中的单台风力发电机输出的三相电流信号和三相电压信号进行采样；

对采集到的所述三相电流信号和所述三相电压信号进行分离和组合，得到三路单相信号，所述三路单相信号包括由所述三相电流信号中的第一相电流信号和所述三相电压信号中的第一相电压信号组成的单相信号、由所述三相电流信号中的第二相电流信号和所述三相电压信号中的第二相电压信号组成的单相信号以及由所述三相电流信号中的第三相电流信号和所述三相电压信号中的第三相电压信号组成的单相信号；

将所述三路单相信号输入至虚拟电网数值模型，测量所述虚拟电网数值模型PCC点基准电压us，所述虚拟电网数值模型是根据虚拟电网模拟相电压瞬时值表达式构建的；

将所述三路单相信号输入至虚拟电网电路模型，测量所述虚拟电网电路模型中PCC点电压ud；所述虚拟电网电路模型是根据虚拟电网的相图构建的，所述虚拟电网电路模型包括所述虚拟电网的相图和并联在所述虚拟电网的相图中的电流源两端的并联电阻R；

测量所述PCC点基准电压us的闪变值pst1和所述PCC点电压ud的闪变值pst2；

根据闪变值pst1和闪变值pst2，得到所述PCC点电压ud的闪变精度值；

如果所述PCC点电压ud的闪变精度值未在预设精度范围内，根据所述PCC点电压ud的闪变精度值调整所述并联电阻R的阻值并重新执行将所述三路单相信号输入至所述虚拟电网电路模型，测量所述虚拟电网电路模型中PCC点电压ud以及后续操作，直到重新得到的PCC点电压ud的闪变精度值在所述预设精度范围内为止。

2.根据权利要求1所述的电压闪变检测方法，其特征在于，所述将所述三路单相信号输入至虚拟电网电路模型，测量所述虚拟电网电路模型中PCC点电压ud之前包括：设置所述并联电阻R的初始阻值与所述虚拟电网的相图中虚拟电网电阻Rfic的阻值相等。

3.根据权利要求1或2所述的电压闪变检测方法，其特征在于，还包括：

存储所述PCC点基准电压us和每次测量到的所述PCC点电压ud；

存储每次测量到的所述PCC点电压ud的闪变值pst2。

4.根据权利要求1或2所述的电压闪变检测方法，其特征在于，所述根据所述PCC点电压ud的闪变精度值调整所述并联电阻R的阻值包括：如果所述PCC点电压ud的闪变精度值大于所述预设精度范围的上限精度值，向所述并联电阻R发送降低电阻信号，以降低所述并联电阻R的阻值；

如果所述PCC点电压ud的闪变精度值小于所述预设精度范围的下限精度值，向所述并联电阻R发送增大电阻信号，以增大所述并联电阻R的阻值。

5.根据权利要求3所述的电压闪变检测方法，其特征在于，所述根据所述PCC点电压ud的闪变精度值调整所述并联电阻R的阻值包括：如果所述PCC点电压ud的闪变精度值大于所述预设精度范围的上限精度值，向所述并联电阻R发送降低电阻信号，以降低所述并联电阻R的阻值；

如果所述PCC点电压ud的闪变精度值小于所述预设精度范围的下限精度值，向所述并联电阻R发送增大电阻信号，以增大所述并联电阻R的阻值。

6.一种风力发电机组并网点电压闪变检测装置，其特征在于，包括：

采样模块，用于对风力发电机组中的单台风力发电机输出的三相电流信号和三相电压信号进行采样；

信号处理模块，用于对采集到的所述三相电流信号和所述三相电压信号进行分离和组合，得到三路单相信号，所述三路单相信号包括由所述三相电流信号中的第一相电流信号和所述三相电压信号中的第一相电压信号组成的单相信号、由所述三相电流信号中的第二相电流信号和所述三相电压信号中的第二相电压信号组成的单相信号以及由所述三相电流信号中的第三相电流信号和所述三相电压信号中的第三相电压信号组成的单相信号；

数值模型处理模块，用于将所述三路单相信号输入至虚拟电网数值模型，测量所述虚拟电网数值模型PCC点基准电压us，所述虚拟电网数值模型是根据虚拟电网模拟相电压瞬时值表达式构建的；

电路模型处理模块，用于将所述三路单相信号输入至虚拟电网电路模型，测量所述虚拟电网电路模型中PCC点电压ud；所述虚拟电网电路模型是根据虚拟电网的相图构建的，所述虚拟电网电路模型包括所述虚拟电网的相图和并联在所述虚拟电网的相图中的电流源两端的并联电阻R；

测量模块，用于测量所述PCC点基准电压us的闪变值pst1和所述PCC点电压ud的闪变值pst2；

计算模块，用于根据闪变值pst1和闪变值pst2，得到所述PCC点电压ud的闪变精度值；

调整模块，用于如果所述PCC点电压ud的闪变精度值未在预设精度范围内，根据所述PCC点电压ud的闪变精度值调整所述并联电阻R的阻值并重新执行将所述三路单相信号输入至所述虚拟电网电路模型，测量所述虚拟电网电路模型中PCC点电压ud以及后续操作，直到重新得到的PCC点电压ud的闪变精度在所述预设精度范围内为止。

7.根据权利要求6所述的电压闪变检测装置，其特征在于，所述电路模型处理模块还用于设置所述并联电阻R的初始阻值与所述虚拟电网相图中Rfic的阻值相等。

8.根据权利要求6或7所述的电压闪变检测装置，其特征在于，还包括：

存储模块，用于存储所述PCC点基准电压us和每次测量到的所述PCC点电压ud，以及存储每次测量到的所述PCC点电压ud的闪变值pst2。

9.根据权利要求6或7所述的电压闪变检测装置，其特征在于，所述调整模块具体用于：如果所述PCC点电压ud的闪变精度值大于所述预设精度范围的上限精度值，向所述并联电阻R发送降低电阻信号，以降低所述并联电阻R的阻值；

如果所述PCC点电压ud的闪变精度值小于所述预设精度范围的下限精度值，向所述并联电阻R发送增大电阻信号，以增大所述并联电阻R的阻值。

10.根据权利要求8所述的电压闪变检测装置，其特征在于，所述调整模块具体用于：如果所述PCC点电压ud的闪变精度值大于所述预设精度范围的上限精度值，向所述并联电阻R发送降低电阻信号，以降低所述并联电阻R的阻值；

如果所述PCC点电压ud的闪变精度值小于所述预设精度范围的下限精度值，向所述并联电阻R发送增大电阻信号，以增大所述并联电阻R的阻值。

说明书

风力发电机组并网点电压闪变检测方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及风力发电并网点电能质量检测技术，尤其涉及一种风力发电机组并网点电压闪变检测方法及装置。

背景技术

[0002] 随着越来越多的风力发电机组并网运行，风力发电对电网电能质量的影响引起了广泛关注。

[0003] 风资源的不确定性和风力发电机组本身的运行特性使风电机组的输出功率是波动的。例如，在并网的风力发电机组的持续运行过程中，存在塔影效应、偏航误差和风剪切等影响因素，而且风力发电机组的叶轮旋转一周的过程中，产生的转矩也不稳定，转矩波动也会使风力发电机组的输出功率产生波动。风力发电机组的输出功率存在波动，可能影响电网的电能质量，出现电压偏差、电压闪变、谐波等的问题。电压闪变是风力发电影响电网电能质量的重要因素，从而精确测量风力发电机组的电压闪变成为解决风力发电机组电压闪变问题的必要依据和前提，进而如何精确地测量电压闪变成为主要研究方向。

发明内容

[0004] 本发明提供一种风力发电机组并网点电压闪变检测方法及装置，用以提高电压闪变的测量精度。

[0005] 为了实现上述目的，本发明提供一种风力发电机组并网点电压闪变检测方法，包括：

[0006] 对风力发电机组中的单台风力发电机输出的三相电流信号和三相电压信号进行采样；

[0007] 对采集到的所述三相电流信号和所述三相电压信号进行分离和组合，得到三路单相信号，所述三路单相信号包括由所述三相电流信号中的第一相电流信号和所述三相电压信号中的第一相电压信号组成的单相信号、由所述三相电流信号中的第二相电流信号和所述三相电压信号中的第二相电压信号组成的单相信号以及由所述三相电流信号中的第三相电流信号和所述三相电压信号中的第三相电压信号组成的单相信号；

[0008] 将所述三路单相信号输入至虚拟电网数值模型，测量所述虚拟电网数值模型PCC点基准电压us，所述虚拟电网数值模型是根据虚拟电网模拟相电压瞬时值表达式构建的；

[0009] 将所述三路单相信号输入至虚拟电网电路模型，测量所述虚拟电网电路模型中PCC点电压ud；所述虚拟电网电路模型是根据虚拟电网的相图构建的，所述虚拟电网电路模型包括所述虚拟电网的相图和并联在所述虚拟电网的相图中的电流源两端的并联电阻R；

[0010] 测量所述PCC点基准电压us的闪变值pst1和所述PCC点电压ud的闪变值pst2；

[0011] 根据闪变值pst1和闪变值pst2，得到所述PCC点电压ud的闪变精度值；

[0012] 如果所述PCC点电压ud的闪变精度值未在预设精度范围内，根据所述PCC点电压ud的闪变精度值调整所述并联电阻R的阻值并重新执行将所述三路单相信号输入至所述虚拟电网电路模型，测量所述虚拟电网电路模型中PCC点电压ud以及后续操作，直到重新得到的PCC点电压ud的闪变精度值在所述预设精度范围内为止。

[0013] 如上所述的电压闪变检测方法，所述将所述三路单相信号输入至虚拟电网电路模型，测量所述虚拟电网电路模型中PCC点电压ud之前包括：

[0014] 设置所述并联电阻R的初始阻值与所述虚拟电网相图中虚拟电网电阻Rfic的阻值相等。

[0015] 如上所述的电压闪变检测方法，还包括：

[0016] 存储所述PCC点基准电压us和每次测量到的所述PCC点电压ud；

[0017] 存储每次测量到的所述PCC点电压ud的闪变值pst2。

[0018] 如上所述的电压闪变检测方法，所述根据所述PCC点电压ud的闪变精度值调整所述并联电阻R的阻值包括：

[0019] 如果所述PCC点电压ud的闪变精度值大于所述预设精度范围的上限精度值，向所述并联电阻R发送降低电阻信号，以降低所述并联电阻R的阻值；

[0020] 如果所述PCC点电压ud的闪变精度值小于所述预设精度范围的下限精度值，向所述并联电阻R发送增大电阻信号，以增大所述并联电阻R的阻值。

[0021] 为了实现上述目的，本发明提供一种风力发电机组并网点电压闪变检测装置，包括：

[0022] 采样模块，用于对风力发电机组中的单台风力发电机输出的三相电流信号和三相电压信号进行采样；

[0023] 信号处理模块，用于对采集到的所述三相电流信号和所述三相电压信号进行分离和组合，得到三路单相信号，所述三路单相信号包括由所述三相电流信号中的第一相电流信号和所述三相电压信号中的第一相电压信号组成的单相信号、由所述三相电流信号中的第二相电流信号和所述三相电压信号中的第二相电压信号组成的单相信号以及由所述三相电流信号中的第三相电流信号和所述三相电压信号中的第三相电压信号组成的单相信号；

[0024] 数值模型处理模块，用于将所述三路单相信号输入至虚拟电网数值模型，测量所述虚拟电网数值模型PCC点基准电压us，所述虚拟电网数值模型是根据虚拟电网模拟相电压瞬时值表达式构建的；

[0025] 电路模型处理模块，用于将所述三路单相信号输入至虚拟电网电路模型，测量所述虚拟电网电路模型中PCC点电压ud；所述虚拟电网电路模型是根据虚拟电网的相图构建的，所述虚拟电网电路模型包括所述虚拟电网的相图和并联在所述虚拟电网的相图中的电流源两端的并联电阻R；

[0026] 测量模块，用于测量所述PCC点基准电压us的闪变值pst1和所述PCC点电压ud的闪变值pst2；

[0027] 计算模块，用于根据闪变值pst1和闪变值pst2，得到所述PCC点电压ud的闪变精度值；

[0028] 调整模块，用于如果所述PCC点电压ud的闪变精度值未在预设精度范围内，根据所述PCC点电压ud的闪变精度值调整所述并联电阻R的阻值并重新执行将所述三路单相信号输入至所述虚拟电网电路模型，测量所述虚拟电网电路模型中PCC点电压ud以及后续操作，直到重新得到的PCC点电压ud的闪变精度值在所述预设精度范围内为止。

[0029] 如上所述的电压闪变检测装置，所述电路模型处理模块还用于设置所述并联电阻R的初始阻值与所述虚拟电网相图中虚拟电网电阻Rfic的阻值相等。

[0030] 如上所述的电压闪变检测装置，还包括：

[0031] 存储模块，用于存储所述PCC点基准电压us和每次测量到的所述PCC点电压ud，以及存储每次测量到的所述PCC点电压ud的闪变值pst2。

[0032] 如上所述的电压闪变检测装置，所述调整模块具体用于：

[0033] 如果所述PCC点电压ud的闪变精度值大于所述预设精度范围的上限精度值，向所述并联电阻R发送降低电阻信号，以降低所述并联电阻R的阻值；

[0034] 如果所述PCC点电压ud的闪变精度值小于所述预设精度范围的下限精度值，向所述并联电阻R发送增大电阻信号，以增大所述并联电阻R的阻值。

[0035] 本发明提供的风力发电机组并网点电压闪变检测方法，将对单台风机输出端进行采样得到的三相电流信号和三相电压信号进行分离和组合，得到三路单相信号。将三路单相信号分别输入虚拟电网数值模型和虚拟电网电路模型，虚拟电网数值模型根据虚拟电网模拟相电压瞬时值表达式构建，虚拟电网电路模型根据虚拟电网的相图构建，在该相图中电流源的两端并入并联电阻R。测量虚拟电网数值模型PCC点基准电压us和虚拟电网电路模型中PCC点电压ud。测量PCC点基准电压us的闪变值pst1和PCC点电压ud的闪变值pst2，根据闪变值pst1和闪变值pst2，得到PCC点电压ud的闪变精度值；根据闪变精度值调整R的阻值，使得到的闪变精度值在预设精度范围内，从而可提高电压闪变的测量精度。

附图说明

[0036] 图1为虚拟电网相图的示意图；

[0037] 图2为本发明实施例提供的一种风力发电机组并网点电压闪变检测方法流程图；

[0038] 图3为本发明实施例提供的虚拟电网电路图的示意图；

[0039] 图4为本发明实施例提供的一种风力发电机组并网点电压闪变检测装置结构示意图。

具体实施方式

[0040] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

[0041] 图1为虚 拟 电网 相图 的示 意图。 国际 电工 委 员会（International Electrotechnical Commission，简称IEC）61000-4-15标准中介绍了虚拟电网的相图，该虚拟电网采用一个理想电压源相电压瞬时值u0(t)和一个由虚拟电网电阻Rfic和虚拟电网电感Lfic串联构成的电网阻抗来表示。风力发电机组采用电流源im(t)线电流的测量瞬时值表示。该虚拟电网相图给出了虚拟电网模拟相电压瞬时值表达式ufic(t)如下：

[0042]

[0043] 关于虚拟电网的原理及工作过程可以参照现有技术中的相关内容，在此不再赘述。

[0044] 根据电路原理，电流源和电感不能串联在电路中，而图1所示的相图，电流源和电感串联在电路中，因此无法直接将图1所示的相图作为电网电路应用在实际的风力发电机组电压闪变测量中。

[0045] 图2为本发明实施例提供的一种风力发电机组并网点电压闪变检测方法，该方法包括：

[0046] 201、对风力发电机组中的单台风力发电机输出的三相电流信号和三相电压信号进行采样。

[0047] 202、对采集到的所述三相电流信号和所述三相电压信号进行分离和组合，得到三路单相信号，所述三路单相信号包括由所述三相电流信号中的第一相电流信号和所述三相电压信号中的第一相电压信号组成的单相信号、由所述三相电流信号中的第二相电流信号和所述三相电压信号中的第二相电压信号组成的单相信号以及由所述三相电流信号中的第三相电流信号和所述三相电压信号中的第三相电压信号组成的单相信号。

[0048] 采集得到的三相电流信号中包括第一相电流信号即A相电流信号、第二相电流信号即B相电流信号和第三相电流信号即C相电流信号，而采集得到的三相电压信号中包括第一相电压信号即A相电压信号、第二相电压信号即B相电压信号和第三相电压信号即C相电压信号。在步骤202中将三相电流信号分离为A相电流信号、B相电流信号和C相电流信号，将三相电压信号分离为A相电压信号、B相电压信号和C相电压信号，将A相电流信号与A相电流信号对应的A相电压信号组合，成为A组单相信号，将B相电流信号与B相电流信号对应的B相电压信号组合，成为B组单相信号，而将C相电流信号与C相电流信号对应的C相电压信号组合，成为C组单相信号，得到三组单相信号。

[0049] 203、将所述三路单相信号输入至虚拟电网数值模型，测量所述虚拟电网数值模型PCC点基准电压us，所述虚拟电网数值模型是根据虚拟电网模拟相电压瞬时值表达式构建的。

[0050] 步骤203中的虚拟电网数值模型根据图1所示的虚拟电网相图给出的虚拟电网模拟相电压瞬时值表达式构建而成。将三路单相信号输入至该虚拟电网数值模型中，其中，三路单相信号中单相电压信号为虚拟电网模拟相电压瞬时表达式中u0(t)的输入信号，单相的电流信号作为虚拟电网模拟相电压瞬时表达式电流源im(t)的输入信号。该虚拟电网数值模型按照数据运算的原理，根据该虚拟电网模拟相电压瞬时值表达式进行计算，得到虚拟电网数值模型公共并网点（Point ofCommon Coupling，简称PCC）电压，用字母us表示。该PCC点的电压us为基准电压，用于与虚拟电网电路模型PPC点的电压进行比较。

[0051] 204、将所述三路单相信号输入至虚拟电网电路模型，测量所述虚拟电网电路模型中PCC点电压ud；所述虚拟电网电路模型是根据虚拟电网的相图构建的，所述虚拟电网电路模型包括所述虚拟电网的相图和并联在所述虚拟电网的相图中的电流源两端的并联电阻R。

[0052] 其中，图3为本发明实施例提供的虚拟电网电路图的示意图。如图1所示的相图中电流源和电感串联在电路中，该相图不符合电路原理。因此无法直接将图1所示的相图作为电网电路应用在实际的风力发电机组电压闪变测量中。在本实施例中，在图1所示的相图中的电流源两端并入一个并联电阻R，从而可以将电流源转化为电压源，修改后的电路图，如图3所示，从而克服了图1虚拟电网相图中电流源和电感串联的问题。

[0053] 根据图3所示的虚拟电网电路图，构建虚拟电网电路模型。其中，三路单相信号中单相电压信号为图3所示的电路图中u0(t)的输入信号，单相的电流信号为图3所示的电路图中电流源im(t)的输入信号。在该虚拟电网电路模型的PCC点进行测量，得到该虚拟电网电路模型的PCC点电压，用字母ud表示。

[0054] 优选地，在本实施例中，将三路单相信号输入至该虚拟电网电路模型之前，设置并联电阻R的初始阻值，并联电阻R的初始阻值与虚拟电网相图中Rfic的阻值相等。其中，Rfic的阻值可以根据电网质量性能参数计算得到。Rfic的计算公式和过程参照现有技术中的相关内容，在此不再赘述。

[0055] 205、测量所述PCC点基准电压us的闪变值pst1和所述PCC点电压ud的闪变值pst2。

[0056] 由于输入到虚拟电网数值模型和虚拟电网电路模型中的三路单相信号存在波动，从而步骤202中测量得到的PCC点基准电压us和PCC点电压ud，会出现一定程度上的电压闪变。对虚拟电网数值模型的PCC点基准电压us的闪变值进行测量，将测量得到的PCC点基准电压us的闪变值，记为pst1，并对虚拟电网电路模型的PCC点电压ud的闪变值进行测量，将测量得到的PCC点电压ud的闪变值，记录为pst2。在本实施例中，优选地，可以采用闪变仪进行闪变值的测量。

[0057] 206、根据闪变值pst1和闪变值pst2，得到所述PCC点电压ud的闪变精度值。

[0058] 在本实施例中，优选地，根据公式(pst1-pst2)/pst1进行计算，得到PCC点电压ud的闪变精度值。

[0059] 207、如果所述PCC点电压ud的闪变精度值未在预设精度范围内，根据所述PCC点电压ud的闪变精度值调整所述并联电阻R的阻值并重新执行将所述三路单相信号输入至所述虚拟电网电路模型，测量所述虚拟电网电路模型中PCC点电压ud以及后续操作，直到重新得到的PCC点电压ud的闪变精度值在所述预设精度范围内为止。

[0060] 在本实施例中，根据PCC点电压ud的闪变精度值调整并联电阻R的阻值，具体地，将步骤206中得到的PCC点电压ud的闪变精度值与预先设置的精度范围进行比较，其中，该预设的精度范围包括上限精度值和下限精度值。当PCC点电压ud的闪变精度值大于该预设精度范围的上限精度值时，向并联电阻R发送降低电阻信号，根据该降低电阻信号降低并联电阻R的阻值，并重新将三路单相信号输入至虚拟电网电路模型，测量虚拟电网电路模型中PCC点电压ud以及后续操作；当PCC点电压ud的闪变精度值小于该预设精度范围的下限精度值时，向并联电阻R发送增大电阻信号，根据该增大电阻信号增大并联电阻R的阻值，并重新将三路单相信号输入至虚拟电网电路模型，测量虚拟电网电路模型中PCC点电压ud以及后续操作。直到重新得到的PCC点电压ud的闪变精度值在预设精度范围内时，停止上述操作。优选地，将精度范围预设为-0.05~+0.05，其中上限精度值为+0.05。下限精度值为-0.05。

[0061] 本实施例提供的风力发电机组并网点电压闪变检测方法，将对单台风机输出端进行采样得到的三相电流信号和三相电压信号进行分离和组合，得到三路单相信号。将三路单相信号分别输入虚拟电网数值模型和虚拟电网电路模型，虚拟电网数值模型根据虚拟电网模拟相电压瞬时值表达式构建，虚拟电网电路模型根据虚拟电网的相图构建，在该相图中电流源的两端并入并联电阻R。测量虚拟电网数值模型PCC点基准电压us和虚拟电网电路模型中PCC点电压ud。测量PCC点基准电压us的闪变值pst1和PCC点电压ud的闪变值pst2，根据闪变值pst1和闪变值pst2，得到PCC点电压ud的闪变精度值；根据闪变精度值调整R的阻值，使测量得到的闪变精度值在预设精度范围内。本实施例通过构建虚拟电网数值模型作为虚拟电网电路模型的参考，通过比较两者PCC点电压的闪变值，得到闪变精度值，判断闪变精度值是否在预设的精度范围内，当闪变精度值不在精度范围内，根据闪变精度值调整虚拟电网电路模型中并联电阻R的阻值，以使虚拟电网电路模型PCC点的闪变降低，从而使得闪变精度值进一步地接近预设的精度范围，从而提高了风力发电机组并网点电压闪变的测量精度。

[0062] 进一步地，在本实施例中可以存储PCC点基准电压us和每次测量到的PCC点电压ud，以及存储每次测量到的PCC点电压ud的闪变值pst2，可以为后续制定抑制风力发电机组并网点电压闪变的策略提供一定的参考。

[0063] 图4为本发明实施例提供的一种风力发电机组并网点电压闪变检测装置结构示意图。如图4所示，该检测装置包括：采样模块40、信号处理模块41、数值模型处理模块42、电路模型处理模块43、测量模块44、计算模块45和修正模块46。

[0064] 采样模块40，用于对风力发电机组中的单台风力发电机输出的三相电流信号和三相电压信号进行采样。

[0065] 信号处理模块41，用于对采集到的所述三相电流信号和所述三相电压信号进行分离和组合，得到三路单相信号，所述三路单相信号包括由所述三相电流信号中的第一相电流信号和所述三相电压信号中的第一相电压信号组成的单相信号、由所述三相电流信号中的第二相电流信号和所述三相电压信号中的第二相电压信号组成的单相信号以及由所述三相电流信号中的第三相电流信号和所述三相电压信号中的第三相电压信号组成的单相信号。

[0066] 信号处理模块41与采样模块40连接，采样模块40采集得到的三相电流信号中包括第一相电流信号即A相电流信号、第二相电流信号即B相电流信号和第三相电流信号即C相电流信号，采样模块40采集得到的三相电压信号中包括第一相电压信号即A相电压信号、第二相电压信号即B相电压信号和第三相电压信号即C相电压信号。在信号型处理模块41中将三相电流信号分离为A相电流信号、B相电流信号和C相电流信号，并将三相电压信号分离为A相电压信号、B相电压信号和C相电压信号，将A相电流信号与A相电流信号对应的A相电压信号组合，成为A组单相信号，将B相电流信号与B相电流信号对应的B相电压信号组合，成为B组单相信号，而将C相电流信号与C相电流信号对应的C相电压信号组合，成为C组单相信号，得到三组单相信号。

[0067] 数值模型处理模块42，将所述三路单相信号输入至虚拟电网数值模型，测量所述虚拟电网数值模型PCC点基准电压us，所述虚拟电网数值模型是根据虚拟电网模拟相电压瞬时值表达式构建的。

[0068] 数值模型处理模块42包括虚拟电网数值模型，该虚拟电网数值模型根据图1所示的虚拟电网相图给出的虚拟电网模拟相电压瞬时值表达式构建而成。数值模型处理模块42与信号型处理模块41连接，将经过信号型处理模块41处理得到的三路单相信号输入至该虚拟电网数值模型中，其中，三路单相信号中单相电压信号为虚拟电网模拟相电压瞬时表达式中u0(t)的输入信号，单相的电流信号作为虚拟电网模拟相电压瞬时表达式电流源im(t)的输入信号。该虚拟电网数值模型按照数据运算的原理，根据该虚拟电网模拟相电压瞬时值表达式进行计算，得到虚拟电网数值模型PCC点电压，用字母us表示。该PCC点的电压us为基准电压，用于与虚拟电网电路模型PPC点的电压比较。

[0069] 电路模型处理模块43，将所述三路单相信号输入至虚拟电网电路模型，测量所述虚拟电网电路模型中PCC点电压ud；所述虚拟电网电路模型是根据虚拟电网的相图构建的，所述虚拟电网电路模型包括所述虚拟电网的相图和并联在所述虚拟电网的相图中的电流源两端的并联电阻R。

[0070] 电路模型处理模块43包括虚拟电网电路模型，在本实施例中，该虚拟电网电路模型根据虚拟电网中相图构建，该虚拟电网电路模型在相图中的电流源的两端并入一个并联电阻R，从而可以将电流源转化为电压源，修改后的电路图，如图3所示，从而克服了图1虚拟电网相图中电流源和电感串联的问题。该虚拟电网包括该虚拟电网的相图和并联在该虚拟电网的相图中的电流源两端的并联电阻R。电路模型处理模块43也与信号处理模块41连接，将经过信号处理模块41处理得到的三路单相信号输入至该虚拟电网电路模型中，其中，三路单相信号中单相电压信号为图3所示的电路图中u0(t)的输入信号，单相的电流信号为图3所示的电路图中电流源im(t)的输入信号。在该虚拟电网电路模型的PCC点进行测量，得到该虚拟电网电路模型的PCC点电压，用字母ud表示。

[0071] 优选地，在本实施例中电路模型处理模块43还可以用于选取并联电阻R的初始阻值，并联电阻R的初值阻值与虚拟电网相图中Rfic的阻值相等。其中，Rfic的阻值可以根据电网质量的性能参数计算得到。Rfic的计算公式和过程参照现有技术中的相关内容，在此不再赘述。

[0072] 测量模块44，用于测量所述PCC点基准电压us的闪变值pst1和所述PCC点电压ud的闪变值pst2。

[0073] 由于输入到虚拟电网数值模型和虚拟电网电路模型中的三路单相信号存在波动，从而在数值模型处理模块42中测量得到的PCC点基准电压us和在电路模型处理模块43中测量得到的PCC点电压ud，会出现一定程度上的电压闪变。测量模块44分别与数值模型处理模块42和电路模型处理模块43连接，用于对PCC点基准电压us的闪变值进行测量，将测量得到的PCC点基准电压us的闪变值，记为pst1，并对PCC点基准电压us的闪变值进行测量，将测量得到的PCC点电压ud的闪变值，记录为pst2。在本实施例中，优选地，可以采用闪变仪进行闪变值的测量。

[0074] 计算模块45，用于根据闪变值pst1和闪变值pst2，得到所述PCC点电压ud的闪变精度值。

[0075] 在本实施例中，计算模块45与测量模块44连接，接收测量模块44测量的闪变值pst1和闪变值pst2，并根据公式(pst1-pst2)/pst1进行计算，得到计算结果，该计算结果为PCC点电压ud的闪变精度值。

[0076] 调整模块46，用于如果所述PCC点电压ud的闪变精度值未在预设精度范围内，根据所述PCC点电压ud的闪变精度值调整所述并联电阻R的阻值并重新执行将所述三路单相信号输入至所述虚拟电网电路模型，测量所述虚拟电网电路模型中PCC点电压ud以及后续操作，直到重新得到的PCC点电压ud的闪变精度在所述预设精度范围内为止。

[0077] 在本实施例中，调整模块46与计算模块45连接，接收计算模块计算的PCC点电压ud的闪变精度值，调整模块46还与电路模型处理模块43连接，根据PCC点电压ud的闪变精度值调整并联电阻R的阻值。具体地，调整模块46中存储了预先设置的精度范围，其中，该预设的精度范围包括上限精度值和下限精度值，将PCC点电压ud的闪变精度值与预设的精度范围进行比较。当PCC点电压ud的闪变精度值大于所述预设精度范围的上限精度值时，向并联电阻R发送降低电阻信号，根据该降低电阻信号降低并联电阻R的阻值，并重新将三路单相信号输入至虚拟电网电路模型，测量虚拟电网电路模型中PCC点电压ud以及后续操作；当所述PCC点电压ud的闪变精度值小于所述预设精度范围的下限精度值时，向并联电阻R发送增大电阻信号，根据该增大电阻信号增大并联电阻R的阻值，并重新将三路单相信号输入至虚拟电网电路模型，测量虚拟电网电路模型中PCC点电压ud以及后续操作。直到重新测量得到的PCC点电压ud的闪变精度值在预设精度范围内时，停止上述操作。优选地，将精度范围预设为-0.05~+0.05，其中上限精度值为+0.05。下限精度值为-0.05。

[0078] 本实施例提供的风力发电机组并网点电压闪变检测装置，通过信号处理模块将采样模块对单台风机输出端进行采样得到的三相电流信号和三相电压信号进行分离和组合，得到三路单相信号。将三路单相信号分别输入数值模型处理模块中的虚拟电网数值模型和电路模型处理模块中的虚拟电网电路模型，虚拟电网数值模型根据虚拟电网模拟相电压瞬时值表达式构建，虚拟电网电路模型根据虚拟电网的相图构建，在该相图中电流源的两端并入并联电阻R，测量虚拟电网数值模型PCC点基准电压us和虚拟电网电路模型中PCC点电压ud。通过测量模块测量PCC点基准电压us的闪变值pst1和PCC点电压ud的闪变值pst2，计算模块根据闪变值pst1和闪变值pst2，得到PCC点电压ud的闪变精度值；调整模块根据闪变精度值调整R的阻值，使测量得到的闪变精度值在预设精度范围内。本实施例通过构建虚拟电网数值模型作为虚拟电网电路模型的参考，通过比较两者PCC点电压闪变值，得到闪变精度值，判断闪变精度值是否在预设的精度范围内，当闪变精度值不在精度范围内，根据闪变精度值调整虚拟电网电路模型中并联电阻R的阻值，以使虚拟电网电路模型PCC点的闪变降低，从而使得闪变精度值进一步地接近预设的精度范围，从而提高了风力发电机组并网点电压闪变测量精度。

[0079] 进一步地，本实施例中还可以包括存储模块。存储模块与数值模型处理模块42和电路模型处理模块43连接，用于存储所述PCC点基准电压us和每次测量到的所述PCC点电压ud，该存储模块还可以与测量模块44连接，用于存储每次测量到的所述PCC点电压ud的闪变值pst2，可以为后续制定抑制风力发电机组并网点电压闪变的策略提供一定的参考。存储模块的一种实现方式可以包括第一存储单元和第二存储单元。第一存储单元与数值模型处理模块42和电路模型处理模块43连接，用于存储所述PCC点基准电压us和每次测量到的所述PCC点电压ud，而第二存储单元与测量模块44连接，用于存储每次测量到的所述PCC点电压ud的闪变值pst2。

[0080] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。