[發明專利]一種基于電壓靈敏度的風電并網無功協調控制方法

在審

• 申請號: 202110308138.8
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112803431A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 張美倫;張瑾;郝文波;胡遠婷;劉進;張睿
• 申請（專利權）人: 國網黑龍江省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張利明

1.一種基于電壓靈敏度的風電并網無功協調控制方法，其特征在于，包括：

步驟一、根據歷史風電預測數據，獲取風電場內支路節點電壓參考值U_ref；

步驟二、建立以電場所有支路節點電壓和參考電壓偏差之和最小的目標函數；獲取節點電壓；

步驟三、獲取當前實際風電場SVC所需的無功補償容量Q_C，對風電場中風電機組進行無功容量補償；

步驟四、采集當前支路節點電壓，并判斷補償后的支路節點電壓是否滿足閾值范圍，當超出閾值范圍，執行步驟五；

步驟五、利用步驟二獲取的節點電壓和步驟一獲得的節點電壓參考值U_ref，通過公式：

ΔQ_c＝K_p·(U_st-U_ref)+K_i·∫(U_st-U_ref)dt (1)

計算當前風電場SVC所需的無功補償功率ΔQ_c，式中：K_p為比例系數，K_i為積分系數，U_st為節點電壓，t為時間；

步驟六、根據步驟五計算獲得的無功補償功率，建立節點有功功率P和無功功率Q的潮流分解約束方程，獲取風電場支路節點的電壓靈敏度；

步驟七、根據風電場支路節點的電壓靈敏度,對無功補償功率進行分配；計算無功補償功率進行分配后每個節點所需的無功補償功率；

步驟八、利用每個節點所需的無功補償功率，判斷每個節點的無功補償量是否滿足每個節點的出力約束，若是，則根據所需無功補償量設置DFIG的無功參考值，否則，將超出DFIG無功容量范圍之外的部分補償給無功補償裝置，完成一次風電并網無功協調控制。

2.根據權利要求1所述的一種基于電壓靈敏度的風電并網無功協調控制方法，其特征在于，步驟二中，建立的以電場所有支路節點電壓和參考電壓偏差之和最小的目標的函數為：

式中：F為目標函數，n為風電場支路的節點總數，U_i為i號節點所對應的電壓值，U_ref為參考電壓值，ΔU為支路節點的電壓幅值與參考電壓的偏差；

約束條件如下：

其中：P_gm為第m臺風機的有功出力，N為總風機數，P_T為主電網負荷功率。

系統潮流約束為：

其中：P_i、Q_i為風電場支路節點的注入有功功率和無功功率，U_i和U_j分別為支路節點i和節點j的電壓，G_ij、B_ij分別為支路導納的實部和虛部，θ_ij為兩個節點之間的電壓相角。