[發明專利]風電場并入電網的并網點總無功功率控制能力的確定方法

有效

• 申請號: 201210228705.X
• 申請日: 2012-07-02
• 公開（公告）號: CN102790398A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 李海峰;孫宏斌;羅建裕;郭慶來;孫大雁;王彬;劉今;張伯明;李匯群;吳文傳;劉翊楓;湯磊
• 申請（專利權）人: 江蘇省電力公司;清華大學
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/38
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

技術領域

本發明涉及一種風電場并入電網的并網點總無功功率控制能力的確定方法，屬于電力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并網區域，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一個有效方法。圖1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主站下發的風電場并入電網的并網點處的電壓控制目標，并同時統計并上傳風電場并入電網的并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，下發風電場并入電網的并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。

而風電場并入電網的并網點處總無功功率控制能力，具體是指風電場并入電網的并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“1”時，表示風電場不具備增加無功功率以執行提高風電場并入電網的并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并入電網的并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“1”時，表示風電場不具備減少無功功率以執行降低風電場并入電網的并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并入電網的并網點電壓命令的能力。

在本文所述的計算方法中，涉及到電壓標幺值的概念，何仰贊，溫增銀在《電力系統分析(上冊)》（華中科技大學出版社2002年1月，第三版，pp.35-43）提到，標幺制是相對單位制的一種，在標幺制中各物理量都用標幺值表示。標幺值定義由下式給出。

例如風機機端電壓的實際有名值為690V，選定其電壓基準值為其額定電壓值690V，則按照式（1），可知該風機機端電壓的標幺值為690/690=1。

在本文所述的計算方法中還會用到無功功率對電壓的靈敏度，無功功率對電壓的靈敏度是用來表征無功功率和電壓間的線性化關系。設節點A的無功功率變化量為節點B的電壓變化量為則節點A的無功功率對節點B電壓的靈敏度的定義可由下式給出：

SAB=∂V∂Q---(2)]]>

風電場內所有節點間的無功功率對電壓的靈敏度可以組成無功功率對電壓的靈敏度矩陣，無功功率對電壓的靈敏度矩陣的具體計算方法，可參見孫宏斌，張伯明，相年德在《準穩態靈敏度的分析方法》（中國電機工程學報，1999年4月V19N4，pp.9-13）。

發明內容

本發明的目的是提出一種風電場并入電網的并網點總無功功率控制能力的確定方法，以克服現有技術的不足之處，考慮了風機機端電壓的安全，運用無功功率對電壓的靈敏度，以精確地計算風電場并入電網的并網點處總無功功率控制能力。

本發明提出的風電場并入電網的并網點總無功功率控制能力的確定方法，包括以下步驟：