[發明專利]一種基于負載均衡的風電場群電壓自動控制方法及系統

在審

• 申請號: 201611181103.8
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106844854A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 胡曉飛;湯偉;楊鋮
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;H04L29/08;H02J3/38;H02J13/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司33101
• 代理人: 陳繼亮,陳琦

技術領域

本發明涉及風電場群電壓自動控制領域，尤其是一種基于負載均衡的風電場群電壓自動控制方法及系統。

背景技術

風電場群匯集站作為風電場與大電網連接的樞紐，不僅是不同風電場匯集的變電站也是各風電場出力的集中送出站。因此，針對風力發電的波動性和隨機性，為了保證風電入網時大電網的穩定性，有必要增加風電場群匯集站控制單元：一方面能夠協調控制接入該站的風電場，保證風電出力送出時，電網電壓能夠滿足要求；另一方面，突發情況下當匯集站與大電網AVC系統失去聯系時，能夠根據各風電場的出力情況，對各風電場進行獨立電壓協調控制，確保電壓滿足系統要求。

為實現風電場群匯集站的無功電壓調節功能，需要對所轄范圍內的風電場進行詳細建模，數據維護和計算的工作量相對較大，顯然，單個數據中心服務器已不能滿足匯集站電壓控制的及時性需求。因此，有必要進一步研究如何提高匯集站控制單元的網絡處理能力?；谪撦d均衡技術能夠把網絡請求分散到中心服務器集群中的可用服務器上去，通過管理進入的Web數據流量和增加有效的網絡帶寬而實現數據的分布式處理。

發明內容

本發明針對風電場容量小、分布廣、數量多等特點，為了增強風電場匯集站控制單元的網絡數據處理能力，提高控制單元服務器的網絡吞吐量，實現風電場-匯集站-大電網的無功電壓分級控制，提供一種基于負載均衡的風電場群電壓自動控制方法及系統。

本發明解決其技術問題采用的技術方案：這種基于負載均衡的風電場群電壓自動控制方法，包括如下步驟：

步驟1.各風電場的自動電壓無功控制AVC子站服務器分別對自身所在的風電場的無功電壓調節能力進行建模分析，并將分析結果同時上傳至風電場群匯集站的數據中心服務器A和數據中心服務器B；其中，A、B兩個數據中心服務器基于跨數據中心二層技術OTV和本地負載均衡器連接；

步驟2.步驟1中所述A、B兩個數據中心服務器整合各風電場AVC子站服務器上傳的各風電場電壓調節能力并上傳至主網AVC控制中心；

步驟3.主網AVC控制中心綜合系統SCADA量測數據以及接收到的各風電場電壓調控能力分析結果給出各風電場并網點的電壓調整曲線，并通過A、B數據中心服務器發送給各自風電場AVC子站服務器，其中，A、B數據中心服務器通過旁掛有全局負載均衡器的核心網絡交換機與各風電場AVC子站服務器進行電壓調整指令的傳送、調整結果的反饋等操作；

步驟4.各風電場的AVC子站根據匯集站中A、B服務器下發的各自的無功電壓調整需求，選擇合適的電壓調整方式完成自身無功電壓的控制。

所述步驟1中所述的各風電場的自動電壓無功控制AVC子站服務器對各風電場電壓無功調節能力的建模分析時，各風電場中升壓變壓器的高壓側需由主網AVC控制中心的能量管理系統EMS等值為機組。

所述步驟3中數據中心服務器A和數據中心服務器B在下發電壓調整指令時：A、B數據中心服務器通過旁掛有全局負載均衡器的核心網絡交換機與各風電場AVC子站服務器進行電壓調整指令的傳送、調整結果的反饋等操作，全局負載均衡器能夠對分布在多個地區的風電場AVC子站服務器進行負載均衡處理，用于解決整個數據中心業務應用的安全與高可用性，保障在數據中心自身遭受災難時可以快速切換到災備數據中心繼續提供業務應用的可持續性服務。

一種基于負載均衡的風電場群電壓自動控制系統，所述步驟1和步驟2中所述A、B兩個數據中心服務器基于跨數據中心二層技術OTV和本地負載均衡器、全局負載均衡器、核心網絡交換機相連接，然后與各個AVC子站服務器相連，各風電場AVC子站服務器將風電場運行信息上傳至風電場匯集站控制單元時，所述本地負載均衡器通過對A、B兩個所述數據中心服務器進行性能優化，能夠將上傳信息在A、B兩個數據中心服務器上進行平均分配并同時處理。

本發明有益的效果是：本發明通過各風電場的AVC子站分別對自身所在的風電場進行建模，并分析風電場的無功電壓調節能力，避免了在主網AVC控制中心的EMS系統中實現對所有風電場的詳細建模的問題，減少了主網AVC控制中心的數據維護量；由調控中心的AVC主站根據各風電場的無功電壓調節能力計算各風電場AVC子站的無功電壓定值指令，實現了風電場-匯集站-大電網的無功電壓分級控制；在匯集站控制單元內加入本地負載均衡器和全局負載均衡器，通過負載均衡技術能夠實現匯集站內分布式數據處理服務器之間的業務雙活、各風電場運行信息同步處理，提高匯集站控制單元的網絡數據處理能力、安全性和服務可持續性。

附圖說明