[發明專利]風電場群匯集系統的有功功率調節方法

有效

• 申請號: 201410584747.6
• 申請日: 2014-10-27
• 公開（公告）號: CN104348190A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 王靖然;施貴榮;馬鎖明;王玉林;楊志剛;崔慧軍;崔正湃;劉曉敏;李膨源;孫榮富;王若陽
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網冀北電力有限公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤

技術領域

本發明關于電場運行控制技術，具體地，是關于一種風電場群匯集系統的有功功率調節方法。

背景技術

受風資源分布條件的限制，大規模集中式開發是目前風電開發采取的主要形式。由大量風電場構成的風電場群經過不同電壓等級的外送通道上送至主網，再輸送至負荷中心進行消納，但由于外送斷面輸電容量的限制，外送斷面下的風電場往往長期限電，棄風現象嚴重。根據多重嵌套斷面約束的特點對風電場進行有功功率調節，不但是提高風電接納水平的重要措施，也是投入風電的自動發電控制(AGC,Automatic?Generation?Control)必須解決的問題。

含風電場的優化潮流與經濟調度是風電有功功率調節的基礎，現在常用的風電有功功率調節主要分為以下幾種：

1.在傳統經濟調度模型中加入風電場的建模過程和求解方法；

2.將風電作為一類受控電源，納入AGC中進行有功控制，建立三層控制模型，考慮了電網調峰、風電場爬坡率等的安全約束；

3.針對處于受限狀態的風電場提出實時控制模型和算法，以最大限度地降低棄風電量；

4.計入電網斷面和調峰調頻約束，計算風電場有功出力安全區并安排發電計劃。

然而，已有的各種調節方法僅將風電作為一類電源統一考慮，約束條件通常也僅考慮單一的網絡安全約束，忽視了大規模集群風電接入電網不同斷面的特點，對含有多重嵌套斷面約束的風電有功功率調節方法更未涉及。

發明內容

本發明實施例的主要目的在于提供一種風電場群匯集系統的有功功率調節方法，對風電場通過多重受限斷面送出的特點，提出基于斷面裕度區間的有功功率調節方法，以實現斷面傳輸容量的最大化利用。

為了實現上述目的，本發明實施例提供一種風電場群匯集系統的有功功率調節方法，該風電場群匯集系統包括多個外送斷面，所述外送斷面包括多個風電場，該有功功率調節方法包括：步驟a：在第t個指令周期內，獲取所述風電場群匯集系統的基本參數；步驟b：根據各所述外送斷面所處的區間及所述基本參數計算并調節各所述風電場在第t+1個指令周期的出力指令值；步驟c：將所述出力指令值下發至各所述風電場；步驟d：判斷第t個指令周期是否結束，如果是，將t更新為t+1，并返回執行步驟a～步驟d，直至所述風電場群匯集系統的工作周期結束。

在一實施例中，上述的基本參數包括：各所述外送斷面的總目標出力值、各所述外送斷面的斷面極限值、各所述風電場在當前指令周期的實際出力值。

在一實施例中，上述風電場分為投控風電場及未投控風電場，所述的投控風電場投入自動發電控制系統，所述的未投控風電場未投入自動發電控制系統；所述投控風電場的投控總目標出力值為：其中，為所述投入自動發電控制系統的風電場在第t+1個指令周期內的投控總目標出力值，為所有風電場在第t+1個指令周期內的總目標出力值；為第i個風電場在第t個指令周期內的出力指令值，對于未投入自動發電控制系統的風電場，N_w為未投入自動發電控制系統的風電場集合。

在一實施例中，上述的外送斷面為多重嵌套斷面，從第j層外送斷面由下向上，逐層根據各所述外送斷面所處的區間及所述基本參數計算并調節各所述風電場在第t+1個指令周期的出力指令值；將第j+1層外送斷面的剩余裕度值作為第j+1層外送斷面的總目標出力值，所述剩余裕度值等于所述第j+1層外送斷面的所述斷面極限值減去所述第j層外送斷面中各所述風電場的實際出力值之和的差值；其中，j為正整數。

在一實施例中，當所述第j層外送斷面中至少一所述風電場停止工作時，所述第j層外送斷面中正常工作的所述風電場與所述第j+1層外送斷面的所述風電場一并根據所述第j+1層外送斷面的斷面極限值計算所述第j層外送斷面中正常工作的風電場及第j+1層外送斷面中的風電場在第t+1個指令周期的出力指令值。

在一實施例中，在根據各所述外送斷面所處的區間及所述基本參數計算并調節各所述風電場在第t+1個指令周期的出力指令值之前，所述的有功功率調節方法還包括：判斷各所述投控風電場是否具備上調能力，并分為具上調能力風電場及不具備上調能力風電場。

具體地，判斷各所述投控風電場是否具備上調能力，包括：判斷在所述第t個指令周期中，所述投控風電場的實際出力值與出力指令值的差值的絕對值是否小于一預設閾值，如果是，則所述投控風電場為具備上調能力風電場；否則，所述投控風電場為不具備上調能力風電場。