[發明專利]一種海上風電場送出系統的無功補償配置方法

有效

• 申請號: 202110291442.6
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN112838597B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 吳倩;薄鑫;宋杉;王琳媛;韓笑;王洋;鄒盛;徐政;張哲任;葉昊亮
• 申請（專利權）人: 國網江蘇電力設計咨詢有限公司;國網江蘇省電力有限公司經濟技術研究院;國網江蘇省電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/38
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 吳靜安;吳揚帆

1.一種海上風電場送出系統的無功補償配置方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟1)構建海上風電場經高壓交流海纜的送出系統，所述送出系統包括：海上風電場及集電系統、海上升壓站、高壓交流輸電海纜、高壓交流輸電陸纜以及陸上集控中心，海上風電場及集電系統依次經海上升壓站、高壓交流輸電海纜、高壓交流輸電陸纜與陸上集控中心電連接，所述海上升壓站的高壓側加裝有海上高壓電抗器，陸上集控中心加裝有陸上高壓電抗器與SVG裝置；

步驟2)結合海上風場出力變化與并網點電壓變化，基于海上升壓站電壓與海纜沿線電壓電流限制條件，確定海上高壓電抗器所需補償的海上高抗值；

步驟3)在接入海上高抗的風場送出系統中，以不同工況下并網點無功功率為零作為條件，確定陸上高壓電抗器的陸上高抗值的選定范圍；

步驟4)在陸上高抗的取值范圍內，考慮不同工況下并網點無功功率均需為零的條件，以并網點處所需配置SVG裝置的容量最小為目的，選定陸上高抗值，將得到的SVG裝置容量設置為陸上集控中心所需要的最小SVG裝置容量，將最小SVG裝置容量對應的陸上高抗值設置為最終并聯的陸上高抗值，至此完成海上風電場送出系統的無功補償配置。

2.根據權利要求1所述的海上風電場送出系統的無功補償配置方法，其特征在于所述步驟2)中結合海上風場出力變化與并網點電壓變化時，根據式(1)海纜首端電壓幅值滿足邊界條件限制；并在此基礎上根據式(2)、式(3)海纜沿線各點電壓與電流分布滿足設備制造廠商所給定的對應限制，

其中，為海上升壓站高壓側節點的電壓相量，U_{2_max}為海上升壓站高壓側的電壓值限制，取1.1pu；為海纜的沿線電壓相量，U_{cable1_max}為海纜的沿線電壓限制，取1.1pu；為海纜的沿線電流相量，I_{cable1_max}為海纜的沿線電流限制。

3.根據權利要求1所述的海上風電場送出系統的無功補償配置方法，其特征在于所述步驟3)中在每一固定工況下根據所述送出系統注入并網點的無功功率為零限制，根據式(4)的限制條件，解析計算得到每一工況下的所需并聯陸上高抗范圍值，

其中，為海上風電送出系統注入到并網點的復功率；Im()表示取復數的虛部。

4.根據權利要求3所述的海上風電場送出系統的無功補償配置方法，其特征在于所述步驟3)中在得到不同工況下所需并入系統的陸上高抗范圍值后，通過限制條件(5)，最終確定出接入系統的陸上高抗值，

|Q_{SVG+_max}|＝|Q_{SVG-_max}|???????????????????(5)

其中，Q_{SVG+_max}為SVG裝置向風電送出系統注入無功功率的最大值，Q_{SVG-_max}為SVG裝置從風電送出系統吸收無功功率的最大值。