[發明專利]風電場無功功率控制方法

有效

• 申請號: 201110297938.0
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102354992A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 連倩;崔彥波;王曉峰;奚志江;蘇亞楠;劉靜芳
• 申請（專利權）人: 北京四方繼保自動化股份有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/38
• 代理公司: 北京金闕華進專利事務所(普通合伙) 11224
• 代理人: 吳鴻維

1.一種風電場無功功率控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步驟：

(1)根據風電場并網點的三相電流和三相電壓實時采集數據進行風電場接入電網系統故障判別，當系統發生故障時閉鎖無功功率調節，返回步驟(1)，否則進入步驟(2)；

(2)計算風電場并網點實時電壓U_mea與并網點目標電壓U_target的差值的絕對值ΔU，ΔU＝|U_mea-U_target|，如果ΔU大于電壓調節死區設定值則進入步驟(3)，否則返回步驟(1)；

(3)計算每條集電線路上的風電機組的實發無功功率和無功功率損耗，所有集電線路的無功功率損耗和；

(4)計算風電場并網點目標電壓U_target對應的無功功率Q_u；

(5)計算風電場目標無功功率Q_target，Q_target＝Q_u+Q_all-Q_mea，其中Q_all為所有正常運行的無功功率補償設備和風電機組的實發無功功率，Q_mea是風電場并網點的無功功率采集值；

(6)根據無功功率補償設備和風電機組的有效無功功率容量與風電場目標無功功率Q_target的關系采取預先設定的不同的分配方法在無功功率補償設備和風電機組間進行無功功率分配；

(7)根據風電場目標無功功率Q_target在無功功率補償設備和風電機組間分配的結果向無功功率補償設備和風電機組發出無功控制指令；

(8)等待無功功率補償設備和風電機組接收到控制指令并執行指令動作完成后，返回步驟(1)。

2.根據權利要求1所述的風電場無功功率控制方法，其特征在于：在所述步驟(1)中，風電場接入電網系統故障閉鎖判據包括三相電流過流判據，即當風電場三相電流中的最大值超過1.2Ie時，判定為風電場接入電網系統故障，閉鎖無功功率調節，其中，Ie為額定電流。

3.根據權利要求1所述的風電場無功功率控制方法，其特征在于：在所述步驟(1)中，風電場接入電網系統故障閉鎖判據包括三相電壓不平衡度判據，即當風電場三相電壓不平衡度超過10％時，判定為系統故障，閉鎖無功功率調節。

4.根據權利要求1所述的風電場無功功率控制方法，其特征在于：在所述步驟(6)中，針對變速恒頻風電機組的運行特性，對其無功功率容量進行兩級管理，即在正常情況下，風電機組以不影響變流器發熱的安全無功功率值參與無功功率分配；緊急情況下，風電機組以其最大無功功率值參與無功功率分配。

5.根據權利要求1所述的風電場無功功率控制方法，其特征在于：在所述步驟(6)中，如果不存在正常運行的無功功率補償設備，判斷所有風電機組的最大無功功率值之和是否大于風電場目標無功功率Q_target，如果大于風電場目標無功功率Q_target，采用等比例法在風電機組間分配風電場目標無功功率Q_target；否則，每臺風電機組的目標無功功率值為該臺風電機組的最大無功功率值，同時發出限制風電場并網有功功率值的信號，以減少風電場的無功功率需求。

6.根據權利要求1所述的風電場無功功率控制方法，其特征在于：在所述步驟(6)中，如果正常運行的無功功率補償設備的無功功率容量大于風電場目標無功功率Q_target，則首先依據就地補償的原則，以每條集電線路呈現純阻性作為控制目標，由每條集電線路上的風電機組來滿足該條集電線路上的無功功率需求，風電機組間采用等比例法進行無功功率分配。

7.根據權利要求6所述的風電場無功功率控制方法，其特征在于：由每條集電線路上的風電機組分配后剩余的無功功率需求在正常運行的無功功率補償設備間采用等比例法進行無功功率分配。