[發(fā)明專利]一種風(fēng)電場集群無功電壓優(yōu)化控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310153224.1
• 申請日: 2013-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN103280812A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王偉勝;楊碩;劉純;黃越輝
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;中國電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H02J3/16
• 分類號(hào): H02J3/16
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新能源發(fā)電及接入技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)電場集群無功電壓優(yōu)化控制方法。

背景技術(shù)

我國風(fēng)能資源與電力負(fù)荷中心的逆向分布，風(fēng)電發(fā)展速度與電網(wǎng)建設(shè)速度不均衡，造成了風(fēng)力發(fā)電“集中式開發(fā)、遠(yuǎn)距離外送、弱電網(wǎng)接入”的現(xiàn)狀。風(fēng)電場集群區(qū)域內(nèi)的風(fēng)電場多為輻射型連接，并且匯集線路較長。同時(shí)，風(fēng)電場集群區(qū)域內(nèi)少有或沒有負(fù)荷接入，屬于典型的長距離弱聯(lián)接送端系統(tǒng)。由于風(fēng)力發(fā)電具有隨機(jī)性和波動(dòng)性，大規(guī)模風(fēng)電場集群接入將嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)風(fēng)電出力較高而導(dǎo)致集群接入地區(qū)電壓穩(wěn)定性降低影像電網(wǎng)安全時(shí)，一般采取限制風(fēng)電出力的措施，這對于清潔能源利用和風(fēng)電場投資而言是一種浪費(fèi)。而且，現(xiàn)在單個(gè)風(fēng)電場或匯集站采用的無功電壓就地控制方法無法從全局范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制。

實(shí)際上對于風(fēng)電場集群的弱聯(lián)接送端系統(tǒng)，電壓穩(wěn)定性是風(fēng)電得以大規(guī)模開發(fā)利用的瓶頸之一。調(diào)度運(yùn)行人員關(guān)心的是對于當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，增加多少有功功率系統(tǒng)仍然是安全的。因此，以集群區(qū)域電壓穩(wěn)定裕度為控制目標(biāo)進(jìn)行風(fēng)電場集群無功電壓優(yōu)化控制，既能保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，又能最大限度地減小風(fēng)能浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種風(fēng)電場集群無功電壓優(yōu)化控制方法，能夠有效提高風(fēng)電場集群區(qū)域內(nèi)靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度，并且能夠減小集群區(qū)域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)有功損耗，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，并提高系統(tǒng)消納風(fēng)電的能力。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

提供一種風(fēng)電場集群無功電壓優(yōu)化控制方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1：判斷是否需要進(jìn)行風(fēng)電場集群無功電壓優(yōu)化控制；

步驟2；獲取風(fēng)電場集群區(qū)域內(nèi)風(fēng)電場和匯集站的無功源設(shè)備調(diào)節(jié)范圍；

步驟3：建立風(fēng)電場集群無功電壓優(yōu)化控制數(shù)學(xué)模型；

步驟4：求解風(fēng)電場集群無功電壓優(yōu)化控制數(shù)學(xué)模型。

所述步驟1包括以下步驟：

步驟1-1：風(fēng)電場集群控制系統(tǒng)通過通信網(wǎng)絡(luò)獲取上級調(diào)度下發(fā)的中樞節(jié)點(diǎn)電壓設(shè)定值

步驟1-2：根據(jù)判斷標(biāo)準(zhǔn)判斷是否需要進(jìn)行風(fēng)電場集群無功電壓優(yōu)化控制；

判斷標(biāo)準(zhǔn)為：

VPOIset-VPOIdead≤VPOI≤VPOIset+VPOIdead---(1)]]>

其中，V_POI和分別表示中樞節(jié)點(diǎn)電壓實(shí)際值和控制死區(qū)。

所述步驟2中，風(fēng)電場集群控制系統(tǒng)通過通信網(wǎng)絡(luò)獲取風(fēng)電場集群區(qū)域內(nèi)風(fēng)電場和匯集站的無功源設(shè)備調(diào)節(jié)范圍，風(fēng)電場的無功源設(shè)備調(diào)節(jié)范圍包括風(fēng)電場當(dāng)前時(shí)刻整個(gè)場站等效的可調(diào)無功最大值和最小值以及風(fēng)電場升壓站變壓器可調(diào)變比最大值和最小值匯集站的無功源設(shè)備調(diào)節(jié)范圍包括匯集站當(dāng)前時(shí)刻站內(nèi)無功源的可調(diào)無功最大值和最小值以及匯集站變壓器可調(diào)變比最大值和最小值

所述步驟3包括以下步驟：

步驟3-1：確定風(fēng)電場集群局部電壓穩(wěn)定指標(biāo)L_i，有：