[發明專利]風電場無功補償的配置方法

有效

• 申請號: 201310423537.4
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103515967A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 喬穎;魯宗相;張紅光;齊軍
• 申請（專利權）人: 清華大學;內蒙古電力(集團)有限責任公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 深圳市鼎言知識產權代理有限公司 44311
• 代理人: 哈達

1.一種風電場無功補償的配置方法，包括以下步驟：

步驟S10，按送出線路、風電場內部集電線路與風力發電機組類型特征，建立風電場接入電力系統等值模型；

步驟S20，分別按風電場無功管理和電壓管理的要求，計算風電場所需容性和感性無功容量范圍；

步驟S30，計算所需的動態無功補償裝置的最小容量；以及

步驟S40，按照優先利用風力發電機組無功容量的原則，將風電場所需的無功容量配置到無功補償裝置。

2.如權利要求1所述的風電場無功補償的配置方法，其特征在于，建立風電場接入電力系統等值模型包括如下步驟：

通過實測或線路典型參數乘以長度獲得線路電阻、電抗和電納三項參數，建立風電場的外部電網的等值π模型；

根據容量倍增法建立風力發電機組等值模型：???????????????????????????????????????????????，，，其中，為風力發電機組的風力發電機數目，S_i為每臺風力發電機的額定容量，P_i為每臺風力發電機的有功出力，Q_i為每臺風力發電機的無功出力；以及

根據風電場內部機電變壓器參數和升壓變壓器模型參數，建立風電場內部電網的等值模型。

3.如權利要求1所述的風電場無功補償的配置方法，其特征在于，根據以下方法對風力發電機組劃分：（1）將采用恒功率因數控制的雙饋、直驅機組合并為一組；（2）對于不同的籠型異步機組進行單獨分組。

4.如權利要求1所述的風電場無功補償的配置方法，其特征在于，所述風電場所需配置的容性無功容量通過以下方法計算：

（1）計算風力發電機組出力達到最大時，并網點電壓；若則不用配置容性無功補償，否則進入（2）；

（2）計算風電場主變低壓側無功對并網點的靈敏度：

，

其中，式中為風電場送出線路電抗，為升壓變壓器低壓側電壓；

（3）計算風電場所需無功：

。

5.如權利要求1所述的風電場無功補償的配置方法，其特征在于，所述風電場所需配置的感性無功總容量通過以下方法計算：

（1）計算公共電網電壓處于上限值時，風電場的并網點電壓的最大值，若則不用配置感性無功補償，否則進入（2）；

（2）計算風電場所需無功：

，其中為風電場主變低壓側無功對并網點的靈敏度。

6.如權利要求1所述的風電場無功補償的配置方法，其特征在于，所述風電場所需的動態無功補償裝置最小容量通過以下方法確定：

動態無功補償容量的容性可調范圍不能低于分組投切電容器最大的一檔，并且感性可調節范圍不得小于風電場所需感性無功容量；

按風電場的容量估算由風速瞬時波動引起功率波動的范圍，計算對應最大功率波動對應引起的最大電壓偏差，然后通過以下公式計算校正電壓偏差所需的無功，獲得風電場所需動態無功容量：

，

其中為風電場主變低壓側無功對并網點的靈敏度。

7.如權利要求1所述的風電場無功補償的配置方法，其特征在于，將風電場所需的無功容量配置到無功補償裝置包括以下方法：考慮風力發電機組的可控無功容量和動態響應特點，計算除去風力發電機組無功補償能力之后所需的集中動態、靜態無功補償容量，將其對應到電容器、靜止無功補償器或靜止無功發生器上，獲得最終的復合無功容量的配置方法。