[發(fā)明專利]一種風(fēng)電場無功電壓優(yōu)化控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310059347.9
• 申請日: 2013-02-26
• 公開（公告）號: CN103199542A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉純;黃越輝;王偉勝;許曉艷;楊碩;李鵬;馬爍;劉德偉;禮曉飛;付敏;梁昌波;高云峰;唐林;孫春飛;鄭立永;何飛躍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院;中電普瑞張北風(fēng)電研究檢測有限公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/38
• 代理公司: 北京安博達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種風(fēng)電場無功電壓優(yōu)化控制方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

步驟1：風(fēng)電場數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)接收調(diào)度系統(tǒng)下達的風(fēng)電場并網(wǎng)點電壓指令并采集各控制單元的實時運行信息；

步驟2：比較并網(wǎng)點實時電壓V_PCC和所述風(fēng)電場并網(wǎng)點電壓指令確定風(fēng)電場所需的無功容量是感性無功或容性無功，進而確定風(fēng)電機組以及并聯(lián)補償各自的無功出力極限；

步驟3：建立風(fēng)電場無功電壓優(yōu)化控制模型；

步驟4：對風(fēng)電場無功電壓優(yōu)化控制模型進行優(yōu)化求解，得到風(fēng)電場內(nèi)各控制單元的無功電壓優(yōu)化控制指令；

步驟5：無功電壓控制系統(tǒng)將所述無功電壓優(yōu)化控制指令下發(fā)至風(fēng)電場內(nèi)的各控制單元，各控制單元根據(jù)自身的運行特性響應(yīng)所述無功電壓優(yōu)化控制指令，執(zhí)行控制后將并網(wǎng)點實時電壓V_PCC反饋給調(diào)度系統(tǒng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電場無功電壓優(yōu)化控制方法，其特征在于：所述步驟1中，實時運行信息包括風(fēng)電場拓撲信息、風(fēng)電機組開停狀態(tài)、風(fēng)電機組實際無功功率Q_g、風(fēng)電機組機端電壓V_g、變壓器抽頭檔位T_tap和并聯(lián)補償?shù)膶嶋H無功功率Q_c。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電場無功電壓優(yōu)化控制方法，其特征在于：所述步驟2包括以下步驟：

步驟2-1：并網(wǎng)點實時電壓V_PCC低于所述風(fēng)電場并網(wǎng)點電壓指令且絕對差值超過控制死區(qū)時，即風(fēng)電場提供容性無功，風(fēng)電機組的無功出力調(diào)節(jié)范圍為零至風(fēng)電機組當(dāng)前可提供的最大容性無功Q′_gmax，即[Q_gmin,Q_gmax]＝[0,Q′_gmax]，其中Q_gmax和Q_gmin分別為風(fēng)電機組的無功出力上下限；并聯(lián)補償?shù)臒o功出力調(diào)節(jié)范圍為零至并聯(lián)補償當(dāng)前可調(diào)最大容性無功Q′_cmax，即[Q_cmin,Q_cmax]＝[0,Q′_cmax]，其中Q_cmax和Q_cmin分別為并聯(lián)補償?shù)臒o功出力上下限；

步驟2-2：并網(wǎng)點實時電壓V_PCC高于所述風(fēng)電場并網(wǎng)點電壓指令絕對差值超過控制死區(qū)時，即風(fēng)電場需提供感性無功，風(fēng)電機組的無功出力調(diào)節(jié)范圍為風(fēng)電機組當(dāng)前可提供的最大感性無功Q′_gmin至零，即[Q_gmin,Q_gmax]＝[Q′_gmin,0]；并聯(lián)補償?shù)臒o功出力調(diào)節(jié)范圍為并聯(lián)補償當(dāng)前可提供的最大感性無功Q′_cmin至零，即[Q_cmin，Q_cmax]＝[Q′_cmin,0]。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電場無功電壓優(yōu)化控制方法，其特征在于：所述步驟3包括以下步驟：

步驟3-1：根據(jù)風(fēng)電場內(nèi)風(fēng)電機組機端電壓穩(wěn)定指標(biāo)||ΔV||²和無功設(shè)備無功裕度指標(biāo)||ΔQ||²建立風(fēng)電場無功電壓優(yōu)化控制模型的目標(biāo)函數(shù)；

步驟3-2：根據(jù)無功優(yōu)化控制的約束條件建立風(fēng)電場無功電壓優(yōu)化控制模型的約束函數(shù)；所述約束條件包括風(fēng)電場并網(wǎng)點電壓約束、節(jié)點有功功率和無功功率平衡約束以及變量上下限約束；所述變量上下限約束包括節(jié)點電壓幅值上下限約束、可調(diào)變壓器抽頭檔位約束、并聯(lián)無功補償容量約束和風(fēng)電機組無功出力約束。