[發(fā)明專利]一種基于功率平衡原理的集群風電場有功和無功的協(xié)調(diào)控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210400716.1
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN102916449A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設計）人: 邵俊松
• 申請（專利權）人: 邵俊松
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于功率平衡原理的集群風電場有功和無功的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于包括下列步驟：

1)在風電機組、風電場升壓站和風電匯集主站分別布置可測量風電機組、變壓器、線路和無功設備電氣量的有功和無功功率控制裝置(以下簡稱控制裝置)，風電機組的電氣量和控制信息需要上送給風電場升壓站的控制裝置，同理風電場升壓站的電氣量和控制信息再上送至風電匯集站的主站控制裝置，風電匯集站接收并匯總風電場升壓站上送的風電機組、線路、主變和無功設備等的電氣信息和控制信息；

2)風電機組、風電場升壓站和風電匯集主站安裝處的控制裝置利用實測電氣量和元件參數(shù)分別計算(T_now-T₁)時刻和T_now時刻風電機組、變壓器(線路)和無功設備的電壓、電流的有效值和有功、無功，其中T_now指的是當前時刻，T₁為T_now時刻之前的固定時間，線路的有功損耗則需要上一級的控制裝置計算的有功功率減去本級控制裝置計算的有功功率，同理線路的無功損耗需要上一級的控制裝置計算的無功功率減去本級控制裝置計算的無功功率；

3)根據(jù)風電機組的實測工況計算故障前風電機組的有功、無功極限與實測有功、無功的差值，對于可調(diào)變壓器需要根據(jù)故障前的抽頭位置計算其最大可調(diào)無功量，針對SVC/SVG等不同類型的無功補償設備計算其最大無功限值與實測值的差值；

4)不同安裝處的控制裝置分別將T_now時刻風電機組、變壓器(線路)和無功設備的實測有功值減去與(T_now-T₁)時刻對應風電機組、變壓器(線路)和無功設備的實測有功值可得出T_now時刻與(T_now-T₁)時刻系統(tǒng)線路、主變和無功設備的有功變化情況此處n為線路、主變和無功設備數(shù)量的總和，同時判斷線路、主變和無功設備任一個元件的有功變化是否超過穩(wěn)態(tài)有功變化門檻值ΔP_s，如果滿足該條件則記為ΔP_i＞ΔP_s；將T_now時刻風電機組、變壓器(線路)的實測無功值減去與(T_now-T₁)時刻對應風電機組、變壓器(線路)的實測無功值可得出T_now時刻與(T_now-T₁)時刻系統(tǒng)風電機組、線路、主變和無功設備的無功變化情況同時判斷線路、主變和無功設備任一個元件的無功變化是否超過穩(wěn)態(tài)無功變化門檻值ΔQ_s，如果滿足該條件則記為ΔQ_i＞ΔQ_s；

5)風電機組、風電場升壓站和風電匯集主站安裝處的控制裝置根據(jù)電氣量信息實時判斷電網(wǎng)是否發(fā)生暫態(tài)故障，如果電網(wǎng)已發(fā)生暫態(tài)故障，則轉向步驟6)，否則轉向步驟10)；

6)風電機組、風電場升壓站和風電匯主集站安裝處的控制裝置利用實測電氣量和元件參數(shù)計算故障T_k時刻風電機組、變壓器(線路)和無功設備的電壓、電流的有效值和有功、無功；

7)若電網(wǎng)發(fā)生暫態(tài)故障后故障元件未跳閘，則轉向步驟10)，否則啟動暫態(tài)故障有功和無功調(diào)整策略；

8)不同安裝處的控制裝置根據(jù)步驟4)的方法重新計算故障T_k時刻與(T_k-T₁)時刻系統(tǒng)線路、主變和無功設備的有功變化量ΔP_pf和無功變化量ΔQ_pf；

9)根據(jù)安控策略判斷線路或主變跳閘后是否需要采取控制措施，如果不需要則轉向步驟10)，如果則由安控策略搜索得到安控裝置切除的有功總量為ΔP_sc，如果安控策略切除的具體設備，則直接統(tǒng)計所有被安控裝置切除元件的無功總量ΔQ_sc，如果切除的僅是一個有功總量，則可根據(jù)控制措施執(zhí)行地點的有功、電壓和元件參數(shù)計算出由于有功被切除而被順帶切除的無功總量ΔQ_sc；

10)根據(jù)步驟4)或步驟6)計算得到的潮流變化有功總量ΔP_pf、無功總量ΔQ_pf和步驟9)計算出的被安控切除有功總量ΔP_sc、無功總量ΔQ_sc得到系統(tǒng)故障后系統(tǒng)總的有功變化總量ΔP_total＝ΔP_pf-ΔP_sc和無功變化總量ΔQ_total＝ΔQ_pf-ΔQ_sc，對于正常運行時的潮流波動或沒有元件發(fā)生跳閘的情況，則有ΔP_sc＝0，且ΔQ_sc＝0；

11)利用已有的成熟方法按照步驟10)計算出的有功變化總量ΔP_total和無功變化總量ΔQ_total進行有功和無功的調(diào)整，然后轉向步驟2)；

12)檢測調(diào)度是否已經(jīng)下發(fā)有功或無功控制命令，如果有則利用已有的成熟方法按照調(diào)度下發(fā)的控制指令進行有功和無功的調(diào)整，然后轉向步驟2)。