[發(fā)明專(zhuān)利]330kV風(fēng)電場(chǎng)匯集變電站電壓控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410530071.2
• 申請(qǐng)日: 2014-10-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104348162A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪寧渤;路亮;黃華;周強(qiáng);陟晶;韓自?shī)^;徐陸飛;冉亮;騰賢亮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司;甘肅省電力公司風(fēng)電技術(shù)中心;國(guó)電南瑞科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/16
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/16
• 代理公司: 北京中恒高博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11249
• 代理人: 宋敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及規(guī)?；履茉窗l(fā)電過(guò)程中無(wú)功電壓控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種330kV風(fēng)電場(chǎng)匯集變電站電壓控制方法。

背景技術(shù)

我國(guó)風(fēng)電進(jìn)入規(guī)模化發(fā)展階段以后所產(chǎn)生的大型新能源基地多數(shù)位于“三北地區(qū)”（西北、東北、華北），大型新能源基地一般遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，其電力需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離、高電壓輸送到負(fù)荷中心進(jìn)行消納。以甘肅電網(wǎng)為例，截至2014年4月，甘肅電網(wǎng)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)容量已達(dá)707萬(wàn)千瓦，約占甘肅電網(wǎng)總裝機(jī)（3500萬(wàn)千瓦）容量的20.2%，成為僅次于火電的第二大主力電源；光伏發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)到435萬(wàn)千瓦，約占甘肅電網(wǎng)總裝機(jī)容量的12.4%，同時(shí)甘肅成為我國(guó)光伏裝機(jī)規(guī)模最大的省份。目前，甘肅電網(wǎng)風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)約占甘肅電網(wǎng)總裝機(jī)容量的1/3。

由于風(fēng)、光資源的間歇性、隨機(jī)性和波動(dòng)性，風(fēng)電出力的波動(dòng)性會(huì)導(dǎo)致大型風(fēng)電場(chǎng)電壓出現(xiàn)相應(yīng)波動(dòng)。當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)生電壓較大擾動(dòng)時(shí)，若沒(méi)有足夠的動(dòng)態(tài)無(wú)功支撐，將引起風(fēng)電場(chǎng)電壓跌落。目前，風(fēng)機(jī)本身的低電壓耐受能力十分有限，此時(shí)風(fēng)電機(jī)組出于自身的保護(hù)，往往采取自動(dòng)切除的方式，造成系統(tǒng)有功失衡，影響系統(tǒng)穩(wěn)定；同時(shí)，異步發(fā)電機(jī)，不具備維持和調(diào)節(jié)機(jī)端電壓水平的能力，在運(yùn)行時(shí)還要從系統(tǒng)吸收無(wú)功功率，因此電壓穩(wěn)定性問(wèn)題比較突出。

當(dāng)系統(tǒng)電壓跌落后，如果電網(wǎng)不能提供足夠的無(wú)功，基于異步發(fā)電機(jī)的風(fēng)電機(jī)組機(jī)端電壓無(wú)法重建，導(dǎo)致整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)中所有異步風(fēng)電機(jī)組的超速保護(hù)或者低電壓保護(hù)動(dòng)作切除風(fēng)電機(jī)組；若保護(hù)無(wú)法正常動(dòng)作，由于風(fēng)電機(jī)組的機(jī)端電壓無(wú)法重建，則會(huì)引起風(fēng)電場(chǎng)甚至區(qū)域電網(wǎng)暫態(tài)電壓失穩(wěn)。由于交流聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的整個(gè)電網(wǎng)的電壓和頻率之間相互影響、酒泉地區(qū)風(fēng)電出力大幅度變化必然引起整個(gè)系統(tǒng)的電壓、頻率波動(dòng)，導(dǎo)致事故進(jìn)一步擴(kuò)大。2011年甘肅電網(wǎng)發(fā)生的三次較大規(guī)模風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)事故就是由于上述原因造成的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種330kV風(fēng)電場(chǎng)匯集變電站電壓控制方法，以實(shí)現(xiàn)提高電網(wǎng)對(duì)新能源的接納及送出能力，減小棄風(fēng)，提高新能源上網(wǎng)電量的優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種330kV風(fēng)電場(chǎng)匯集變電站電壓控制方法，包括以下步驟：

步驟一、風(fēng)電場(chǎng)匯集站控制進(jìn)行電壓越限判斷，當(dāng)電壓越限時(shí)啟動(dòng)控制策略，滿(mǎn)足設(shè)定范圍即刻結(jié)束控制；

步驟二、對(duì)風(fēng)電場(chǎng)匯集變電站中的電容電抗器調(diào)控；

步驟三、對(duì)風(fēng)電場(chǎng)匯集變電站中的變壓器分接頭調(diào)節(jié)；

步驟四、下級(jí)執(zhí)行站進(jìn)行縱向調(diào)節(jié)，從而完成控制。

優(yōu)選的，所述步驟一具體為以子站高壓側(cè)電壓U2作為切入點(diǎn)，根據(jù)控制要求，A類(lèi)330kV風(fēng)電場(chǎng)匯集站電壓控制范圍為?352?kV~?360?kV。

優(yōu)選的，所述步驟二具體為：

當(dāng)U2＜351kV時(shí)，電壓嚴(yán)重越限，直接分組退子站電抗器；電抗器全部退出時(shí)，分組投電容器，直至U2在控制范圍內(nèi)或電容器全部投入為止；

當(dāng)351kV≤U2＜352kV時(shí)，電壓臨界運(yùn)行，進(jìn)行風(fēng)電出力預(yù)測(cè)判斷；若預(yù)測(cè)風(fēng)電出力將大幅減少，電壓有上升趨勢(shì)，為避免無(wú)功補(bǔ)償裝置頻繁動(dòng)作，停止調(diào)控；若預(yù)測(cè)風(fēng)電出力不會(huì)大幅減少，分組退子站電抗器；電抗器全部退出時(shí)，分組投電容器，直至U2在控制范圍內(nèi)或電容器全部投入為止；

當(dāng)U2＞361kV時(shí)，電壓嚴(yán)重越限，直接分組退子站電容器；電容器全部退出時(shí)，分組投電抗器，直至U2在控制范圍內(nèi)或電抗器全部投入為止；

當(dāng)360kV＜U2≤361kV時(shí)，電壓臨界運(yùn)行，進(jìn)行風(fēng)電出力預(yù)測(cè)判斷；若預(yù)測(cè)風(fēng)電出力將大幅增加，電壓有下降趨勢(shì),?為避免無(wú)功補(bǔ)償裝置頻繁動(dòng)作，停止調(diào)控；若預(yù)測(cè)風(fēng)電出力不會(huì)大幅增加，分組退子站電容器；電容器全部退出時(shí)，分組投電抗器，直至U2在控制范圍內(nèi)或電抗器全部投入為止。

優(yōu)選的，所述步驟三具體為：

當(dāng)變電容器全投時(shí)，若高壓側(cè)電壓仍然低位運(yùn)行需要調(diào)控且低壓側(cè)電壓大于120kV時(shí)，啟動(dòng)OLTC，升高一檔高壓側(cè)分接頭；

當(dāng)電抗器全投時(shí)，若高壓側(cè)電壓仍然高位運(yùn)行需要調(diào)控且低壓側(cè)電壓小于111kV時(shí)，啟動(dòng)OLTC，降低一檔高壓側(cè)分接頭；變壓器分接頭調(diào)節(jié)以基準(zhǔn)檔位正負(fù)三檔為限。

優(yōu)選的，所述步驟四具體為：

由子站向下屬執(zhí)行站下發(fā)調(diào)節(jié)命令：