風電場併入電網的併網點總無功功率控制能力的確定方法
2023-04-25 17:18:46
專利名稱：風電場併入電網的併網點總無功功率控制能力的確定方法
技術領域：
本發明涉及一種風電場併入電網的併網點總無功功率控制能力的確定方法，屬於電カ系統自動電壓控制技術領域。
背景技術：
近年來在大規模風電併網區域，頻頻發生多家風電場內的風機因電壓問題而連鎖脫網的事故，而自動電壓控制(AVC,Automatic Voltage Control)系統,被認為是目前解決風電區域電壓問題的ー個有效方法。圖I所示為兩級式自動電壓協調控制圖。風電場AVC子站的控制對象是風電場內的風機，靜態無功補償裝置，靜態無功發生器，等設備，控制目標是在保證風電場內所有風機的機端電壓安全的基礎上，完成電網控制中心處AVC主站下發的風電場併入電網的併網點處的電壓控制目標，並同時統計並上傳風電場併入電網的併網點處等效的總無功功率向上、向下可調裕度，以及風電場總無功功率增、減磁閉鎖信號給AVC主站。電網控制中心處AVC主站，會考慮到風電場的無功功率可調裕度，綜合協調該區域內所有風電場，傳統水火電廠以及變電站，下發風電場併入電網的併網點電壓控制目標至各風電場AVC子站，從而實現大規模風電接入區域的雙向互動電壓協調控制。而風電場併入電網的併網點處總無功功率控制能力，具體是指風電場併入電網的併網點處等效的總無功功率向上、向下可調裕度，以及風電場總無功功率增、減磁閉鎖信號。其中風電場總無功功率增磁閉鎖信號的值為「I」時，表示風電場不具備增加無功功率以執行提高風電場併入電網的併網點電壓命令的能力，為「0」時，表示風電場具備增加無功功率以執行提高風電場併入電網的併網點電壓命令的能力，而風電場無功功率減磁閉鎖信號的值為「I」時，表示風電場不具備減少無功功率以執行降低風電場併入電網的併網點電壓命令的能力，為「0」時，表示風電場具備減少無功功率以執行降低風電場併入電網的併網點電壓命令的能力。在本文所述的計算方法中，涉及到電壓標么值的概念，何仰贊，溫增銀在《電カ系統分析(上冊)》(華中科技大學出版社2002年I月，第三版，pp. 35-43)提到，標麼制是相
對單位制的ー種，在標麼制中各物理量都用標麼值表示。標麼值定義由下式給出。
權利要求
1.一種風電場併入電網的併網點總無功功率控制能力的確定方法，其特徵在於該方法包括以下步驟 (1)定義風電場併入電網的併網點總無功功率控制能力包括風電場併入電網的併網點處的等效總無功功率向上可調裕度、風電場併入電網的併網點處的等效總無功功率向下可調裕度、風電場總無功功率增磁閉鎖信號ULK以及風電場總無功功率減磁閉鎖信號DLK，設風電場內各風機機端電壓值的標麼值為Ve，風機機端電壓值的安全參考值的標么值為巧〃1、η2為兩個判斷值，且0〈 η2〈0. 1，對風電場內所有風機的電壓狀態進行判斷，若，則風機機端電壓處於正常狀態，若% A- V^ef < η2，則風機機端電壓處於增無功功率閉鎖狀態，若％ < -Vg < Th，則風機機端電壓處於減無功功率閉鎖狀態，若％ -V^ef，則風機機端電壓處於過電壓危險狀態，若Z72 -Jg，則風機機端電壓處於低電壓危險狀態；根據上述風機機端電壓狀態的判斷結果，得到風電場內共有η颱風機的機端電壓處於正常狀態、r颱風機的機端電壓處於增無功功率閉鎖狀態、s颱風機的機端電壓處於減無功功率閉鎖狀態、t颱風機的機端電壓處於過電壓危險狀態以及u颱風機的機端電壓處於低電壓危險狀態； (2)根據步驟(I)的狀態判斷結果，若機端電壓處於過電壓危險狀態的t颱風機大於或等於1，說明存在至少一颱風機的機端電壓過高，不能繼續增高風電場內電壓，因此，使風電場總無功功率增磁閉鎖信號值ULK置1，使風電場併入電網的併網點處的等效無功功率向上可調裕度值為=O，得到表徵風電場併入電網的併網點總無功控制能力的風電場併入電網的併網點處的等效總無功功率向上可調裕度和風電場總無功功率增磁閉鎖信號ULK，並進行步驟(5)，若處於過電壓危險狀態的t颱風機等於0，則進行步驟(3)； (3 )設風電場併入電網的併網點的無功功率對併網點處電壓的靈敏度為^·，風電場內有P臺靜態無功補償裝置或靜態無功發生器，其中第i臺靜態無功補償裝置或靜態無功發生器的當前無功功率為Qsvc 』,、無功功率上限值為Kfr、無功功率下限值為，第i臺靜態無功補償裝置或靜態無功發生器的無功功率對風電場併入電網的併網點電壓的靈敏度為ΧΓ,，風電場內有η颱風機的機端電壓處於正常狀態、s颱風機的機端電壓處於減無功功率閉鎖狀態以及u颱風機的機端電壓處於低電壓危險狀態，所有n+s+u颱風機中的第j颱風機的當前無功功率為Qwtg,』，無功功率上限值為，第j颱風機的無功功率對風電場併入電網的併網點電壓的靈敏度為巧；^，則由下式計算得到表徵風電場併入電網的併網點總無功控制能力的風電場併入電網的併網點處的等效無功功率向上可調裕度為
全文摘要
本發明涉及一種風電場併入電網的併網點處總無功功率控制能力的確定方法，屬於電力系統自動電壓控制技術領域。本發明方法中定義了風機機端電壓的五種狀態，並針對風機機端電壓的不同狀態，運用了無功功率對電壓的靈敏度，計算出風電場併入電網的併網點處的總無功功率控制能力。本發明方法，可集成在風電場現場運行的自動電壓控制子站中，使得該系統能考慮風機機端電壓狀態，較為準確地計算出風電場併入電網的併網點處的總無功功率控制能力，並上傳給電網控制中心處自動電壓控制主站。
文檔編號H02J3/18GK102790398SQ20121022870
公開日2012年11月21日 申請日期2012年7月2日 優先權日2012年7月2日
發明者劉今, 劉翊楓, 吳文傳, 孫大雁, 孫宏斌, 張伯明, 李匯群, 李海峰, 湯磊, 王彬, 羅建裕, 郭慶來 申請人:江蘇省電力公司, 清華大學