[發明專利]一種風電系統無功補償裝置動作序列確定方法

有效

• 申請號: 201310486058.7
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN103489137A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 湯奕;王琦;李峰
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及一種用于風電系統內無功補償裝置動作序列的確定方法，屬于無功補償裝置控制技術領域。

背景技術

大規模風電系統的接入給電網的調度和安全穩定運行帶來巨大壓力和新的挑戰，其中無功電壓問題尤為突出。由于我國風電建設多位大規模集中開發模式，大量風電有功功率的外送需要一定的無功支撐。

我國有關風電并網的諸多標準，如Q/GDW392—2009《風電場接入電網技術規定》、GB/T19963-2011《風電場接入電力系統技術規定》和《風電場無功配置及電壓控制技術規定》等均要求風電場能夠參與無功電壓控制，并且具備一定容量的無功補償裝置。

風電系統能夠發出無功的設備較多，有變速恒頻風電機組、靜止無功補償器(Static?Var?Compensator,SVC)、靜止同步補償器(Static?Synchronous?Compensator,STATCOM)、有載調壓變壓器、固定可投切電容等。這些設備具備不同的動態響應特性。現有針對于無功補償裝置的控制策略為：單體無功補償裝置接收就地電氣信息并根據預定控制方案進行動作。雖然此控制策略簡單易行，但是當系統發生特殊狀況時，如短路故障、電壓大幅跌落等，各類無功補償裝置的無序調節和動作將給系統帶來很大隱患，甚至導致故障范圍擴大。2011年發生的多起大規模風電機組脫網事故很大程度就是無功補償裝置的無序調節與動作導致的。因此，需要提出針對包含風電的電力網絡中各類無功補償裝置的協調統一的控制策略。而該控制策略最重要的就是確定無功補償裝置的動作序列。

發明內容

技術問題：本發明提供一種風電系統對無功補償裝置統一控制提供支撐的風電系統無功補償裝置動作序列確定方法。

技術方案：本發明的風電系統無功補償裝置動作序列確定方法，包括如下步驟：

（1）制定并獲取無功補償裝置的屬性評價指標，該評價指標包括：響應系統指令所需時間T、響應程度R和運行成本M，響應程度和運行成本為模糊指標；

制定并獲取無功補償裝置的運行狀態評價指標，該評價指標包括：對電壓控制節點的電壓無功靈敏度E和調節裕度Q；

（2）對步驟（1）中的各模糊指標分別用三角模糊數進行表示；

（3）根據風電系統不同運行狀態判斷是否需要確定無功補償裝置的動作序列，如是則進一步判斷采用何種決策目標，否則進入步驟（6），所述決策目標包括：正常決策、緊急切除決策和緊急投入決策；

（4）根據步驟（3）所確定的決策目標中評價指標之間的相對重要程度，構造模糊互逆矩陣，并確定評價指標模糊權重；

（5）根據所述步驟（2）得到的各模糊指標的三角模糊數，以及步驟（4）得到的評價指標模糊權重，采用模糊決策方法評價各無功補償裝置并確定動作序列；

（6）結束本方法流程。

本發明方法的步驟（1）中，無功補償裝置的響應系統指令所需時間T由裝置生產廠家的測試報告獲得；響應程度為由現場實際運行情況得到的模糊指標，用差、較差、一般、較好、好來評價；運行成本為由現場實際運行情況得到的模糊指標，用高、較高、一般、較低、低來評價；網絡拓撲和運行狀態實時通過電力系統在線分析軟件計算確定電壓無功靈敏度；調節裕度由無功補償裝置容量減去當前發出無功功率確定。

本發明方法的步驟（2）中，對于響應程度指標，差、較差、一般、較好、好評價的三角模糊數分別為（0.0，0.1，0.2）、（0.2，0.3，0.4）、（0.4，0.5，0.6）、（0.6，0.7，0.8）、（0.8，0.9，1.0）；對于運行成本指標，高、較高、一般、較低、低評價的三角模糊數分別為（0.0，0.1，0.2）、（0.2，0.3，0.4）、（0.4，0.5，0.6）、（0.6，0.7，0.8）、（0.8，0.9，1.0）。

本發明方法的步驟（3）的具體流程為：

31）當無功補償裝置并網時，若無功補償裝置并網點的電壓大于或等于標準電壓的0.5倍，則采用正常決策，否則采用緊急切除決策；

32）當無功補償裝置不并網時，若無功補償裝置并網點的電壓為標準電壓的0.95～1.05倍，則采用緊急投入序列決策，否則進入步驟（6）。

本發明方法中，步驟（4）各決策目標中評價指標之間的相對重要程度為：