[發(fā)明專利]一種基于源網(wǎng)協(xié)調(diào)的無功電壓控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810040816.5
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN108365610A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張堯翔;劉文穎;王維洲;夏鵬;梁琛;朱丹丹;華夏;姚春曉;史玉杰;蔡萬通;藥煒;張雨薇;劉福潮;王方雨;鄭晶晶;郭虎;彭晶;田浩;韓永軍;呂良;曾文偉;王賢;許春蕾;榮俊杰;李宛齊;聶雅楠;冉忠
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué);國網(wǎng)甘肅省電力公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)甘肅省電力公司;國網(wǎng)山西省電力公司太原供電公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/38
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

本發(fā)明公開了風(fēng)電集群并網(wǎng)控制領(lǐng)域中的一種基于源網(wǎng)協(xié)調(diào)的無功電壓控制方法。包括:獲取風(fēng)電集群接入電網(wǎng)的運(yùn)行控制參數(shù)；計算區(qū)域電網(wǎng)無功電壓靈敏度系數(shù)矩陣；計算區(qū)域內(nèi)無功補(bǔ)償裝置無功補(bǔ)償能力；構(gòu)建適應(yīng)風(fēng)電集群并網(wǎng)的源網(wǎng)協(xié)調(diào)無功電壓優(yōu)化控制模型；求解得到源網(wǎng)協(xié)調(diào)的無功電壓控制方案，并下發(fā)執(zhí)行。本發(fā)明提供一種適應(yīng)風(fēng)電集群并網(wǎng)的源網(wǎng)協(xié)調(diào)無功電壓控制方法,通過源網(wǎng)協(xié)調(diào)控制,平抑風(fēng)電場群的電壓波動,進(jìn)一步提高了電網(wǎng)對風(fēng)電的消納能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)控制技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種基于源網(wǎng)協(xié)調(diào)的 無功電壓控制方法。

背景技術(shù)

隨著大型千萬千瓦級風(fēng)電基地風(fēng)電裝機(jī)容量急劇增長,風(fēng)電接入比例急劇增 加,風(fēng)電功率隨機(jī)波動對電網(wǎng)電壓的影響不容忽視。

目前針對風(fēng)電場/群有功波動引起電壓波動問題,國內(nèi)外學(xué)者對相應(yīng)的控制 方法已經(jīng)做了很多研究,主要通過研究風(fēng)電機(jī)組自身安裝的無功補(bǔ)償裝置的控制 策略，如先安排大容量的離散無功補(bǔ)償設(shè)備先進(jìn)行粗調(diào)，再安排連續(xù)無功補(bǔ)償設(shè) 備進(jìn)行電壓的細(xì)調(diào)節(jié)。通過無功補(bǔ)償設(shè)備之間的配合來降低風(fēng)電并網(wǎng)導(dǎo)致的電壓 波動帶來的影響。無功補(bǔ)償設(shè)備對風(fēng)電帶來的電壓波動有很好的平抑作用，但針 對無功補(bǔ)償設(shè)備數(shù)量較少的場站容易出現(xiàn)無功補(bǔ)償不足的情況。可見僅考慮無功 補(bǔ)償設(shè)備自身的協(xié)調(diào)是不夠的，需要考慮常規(guī)電源調(diào)節(jié)對無功電壓的影響。

綜上所述,雖然現(xiàn)有的風(fēng)電集群的無功電壓控制方法已經(jīng)比較成熟,但是在 理論和應(yīng)用方面仍然存在需要改進(jìn)的方向:無功電壓協(xié)調(diào)控制要考慮源網(wǎng)兩者協(xié) 調(diào)控制。因此,我們在以上方法的基礎(chǔ)上,提出一種基于源網(wǎng)協(xié)調(diào)的無功電壓控制 方法,使常規(guī)電源、無功補(bǔ)償裝置共同協(xié)調(diào)控制協(xié)調(diào)無功電壓,在確保電網(wǎng)安全的 前提下進(jìn)一步提升電網(wǎng)對風(fēng)電的接納能力。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的是提供一種基于源網(wǎng)協(xié)調(diào)的無功電壓控 制方法,用于解決風(fēng)電功率變化帶來的電壓波動問題,為電網(wǎng)運(yùn)行提供參考。

一種基于源網(wǎng)協(xié)調(diào)的無功電壓控制方法,包括以下步驟:

S1:獲取風(fēng)電集群接入電網(wǎng)的運(yùn)行控制參數(shù)；

S2:計算區(qū)域無功電壓靈敏度系數(shù)矩陣；

S3:計算區(qū)域內(nèi)無功補(bǔ)償裝置無功補(bǔ)償能力；

S4:構(gòu)建基于源網(wǎng)協(xié)調(diào)的無功優(yōu)化控制模型

S5:求解得到源網(wǎng)協(xié)調(diào)的無功電壓控制方案，并下發(fā)執(zhí)行。

所述S1包括以下步驟:

S101:獲取區(qū)域電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參數(shù)；

S102:獲取區(qū)域電網(wǎng)中場/群接入點(diǎn)連續(xù)、離散型無功補(bǔ)償裝置的最大無功補(bǔ) 償量容量之和。其中離散型無功補(bǔ)償裝置的最大補(bǔ)償容量為N_i,max·Q_i,c0；連續(xù)型無 功補(bǔ)償裝置的最大補(bǔ)償容量為[-Q_i,smin +Q_i,smax]，獲取常規(guī)電源最大無功補(bǔ)償量容 量Q_i,p0。

所述S2包括以下步驟:

S201列寫區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)風(fēng)電集群點(diǎn)和各風(fēng)電場接入點(diǎn)無功電壓靈敏度方程。

S202:計算區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)無功電壓靈敏度系數(shù)S_ij

所述S3包括以下步驟:

S301:獲取區(qū)域電網(wǎng)中場/群接入點(diǎn)無功補(bǔ)償裝置的實(shí)時狀態(tài)。其中包括:離 散型無功補(bǔ)償裝置(電容/電抗器組)已經(jīng)向電網(wǎng)補(bǔ)償?shù)臒o功功率n_i,0·Q_i,c0；連續(xù)型 無功補(bǔ)償裝置(SVC、SVG)已經(jīng)向電網(wǎng)補(bǔ)償無功功率Q_i,s0；