[發(fā)明專利]一種風(fēng)電場并網(wǎng)點無功功率的控制方法和裝置

在審

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• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108964148A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜達軍;陳寧;錢敏慧;趙大偉;張磊;汪寧渤;劉艷章;周強;王湘艷;丁坤;陳釗
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院有限公司;國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)甘肅省電力公司風(fēng)電技術(shù)中心;國網(wǎng)甘肅省電力公司
• 主分類號: H02J3/50
• 分類號: H02J3/50;H02J3/38
• 代理公司: 北京安博達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發(fā)明提供了一種風(fēng)電場并網(wǎng)點無功功率的控制方法和裝置，先確定風(fēng)電場并網(wǎng)點的電壓偏差，然后確定風(fēng)電機組的無功功率分配系數(shù)，最后確定風(fēng)電機組的無功功率參考值。本發(fā)明通過改變風(fēng)電場內(nèi)風(fēng)電機組的無功出力對風(fēng)電場并網(wǎng)點電壓進行調(diào)節(jié)控制，不需要額外增加無功補償裝置，能夠提高風(fēng)電場的自動化運行及管理水平，并減少對風(fēng)電場無功補償裝置的投資成本；根據(jù)選擇的風(fēng)電場的控制模式的不同計算風(fēng)電場并網(wǎng)點的無功功率調(diào)節(jié)量，增加了風(fēng)電場無功功率控制的靈活性；本發(fā)明在配置風(fēng)電場中風(fēng)電機組的無功功率參考值時，考慮了每臺風(fēng)電機組到風(fēng)電場升壓站低壓側(cè)的等效電抗，提升了風(fēng)電場無功功率的調(diào)節(jié)精度，減少調(diào)節(jié)次數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源發(fā)電調(diào)度自動化領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)電場并網(wǎng)點無功功率的控制方法和裝置。

背景技術(shù)

風(fēng)電自身固有的間歇性特點使風(fēng)電場有功出力波動較大，且未來時刻的發(fā)電功率具有一定不確定性，隨著風(fēng)電場裝機容量的不斷增大，風(fēng)電場及其接入地區(qū)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行情況日益受到關(guān)注，其中一個重要方面就是無功電壓問題，大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)會引起電網(wǎng)電壓波動，特別是風(fēng)電場并網(wǎng)點的電壓波動最突出。為保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，現(xiàn)有的風(fēng)電場相關(guān)國家標(biāo)準和企業(yè)標(biāo)準，明確要求風(fēng)電場必須具備相應(yīng)的無功電壓控制能力。

目前大部分風(fēng)電場未實現(xiàn)風(fēng)電場并網(wǎng)點無功功率的控制，而是通過采用配置的無功補償裝置—可投切電容電抗器、靜止無功補償器或靜止無功發(fā)生器實現(xiàn)風(fēng)電場并網(wǎng)點的無功電壓控制，未能發(fā)揮出風(fēng)電場內(nèi)風(fēng)電機組的無功輸出能力，風(fēng)電場需要額外增加無功補償裝置，控制成本高。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中風(fēng)電場無功功率控制成本高且靈活性差的不足，本發(fā)明提供一種風(fēng)電場并網(wǎng)點無功功率的控制方法和裝置，先根據(jù)風(fēng)電場的控制模式確定風(fēng)電場并網(wǎng)點的電壓偏差；然后根據(jù)風(fēng)電機組的無功功率實際值確定風(fēng)電機組的無功功率分配系數(shù)；最后基于所述風(fēng)電場并網(wǎng)點的電壓偏差和風(fēng)電機組的無功功率分配系數(shù)確定風(fēng)電機組的無功功率參考值，不需要額外增加無功補償裝置，降低了控制成本，且靈活性高。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明提供一種風(fēng)電場并網(wǎng)點無功功率的控制方法，包括：

根據(jù)風(fēng)電場的控制模式確定風(fēng)電場并網(wǎng)點的電壓偏差；

根據(jù)風(fēng)電機組的無功功率實際值確定風(fēng)電機組的無功功率分配系數(shù)；

基于所述風(fēng)電場并網(wǎng)點的電壓偏差和風(fēng)電機組的無功功率分配系數(shù)確定風(fēng)電機組的無功功率參考值。

所述根據(jù)風(fēng)電場的控制模式確定風(fēng)電場并網(wǎng)點的電壓偏差，包括：

根據(jù)風(fēng)電場的控制模式確定風(fēng)電場并網(wǎng)點的電壓參考值，并將風(fēng)電場并網(wǎng)點的電壓參考值與風(fēng)電場并網(wǎng)點的電壓實際值做差，得到風(fēng)電場并網(wǎng)點電壓偏差。

所述根據(jù)風(fēng)電場的控制模式確定風(fēng)電場并網(wǎng)點的電壓參考值，包括：

當(dāng)風(fēng)電場的控制模式為計劃跟蹤模式時，將風(fēng)電場并網(wǎng)點的電壓指令值作為風(fēng)電場并網(wǎng)點的電壓參考值；

當(dāng)風(fēng)電場的控制模式為自適應(yīng)調(diào)節(jié)模式時，將風(fēng)電場并網(wǎng)點的額定電壓作為風(fēng)電場并網(wǎng)點的電壓參考值。

所述根據(jù)風(fēng)電機組的無功功率實際值確定風(fēng)電機組的無功功率分配系數(shù)，包括：

根據(jù)風(fēng)電機組的無功功率實際值確定風(fēng)電機組的無功裕度；

根據(jù)所述無功裕度確定風(fēng)電機組的無功功率分配系數(shù)。

按下式確定風(fēng)電機組的無功裕度：