[發(fā)明專利]一種風(fēng)電集群并網(wǎng)時(shí)有功功率的調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110823002.0
• 申請日: 2021-07-21
• 公開（公告）號: CN113541201B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何燁;李成翔;孫鵬;郭恒道;高杉雪;張力飛;肖友強(qiáng);鄭超銘;游廣增;司大軍
• 申請（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/48;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請涉及電網(wǎng)調(diào)頻領(lǐng)域，提供一種風(fēng)電集群并網(wǎng)時(shí)有功功率的調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)，通過對受端交流系統(tǒng)故障前風(fēng)電集群的有功輸出總功率、各風(fēng)電場的有功功率和各風(fēng)機(jī)的有功功率進(jìn)行限制，得到故障后風(fēng)電集群的有功輸出總功率、各風(fēng)電場的有功功率和各風(fēng)機(jī)的初步有功功率；對故障后各風(fēng)機(jī)的初步有功功率進(jìn)行篩選，得到故障后各風(fēng)機(jī)的有效有功功率；使故障后各風(fēng)機(jī)的有功功率與故障后各風(fēng)機(jī)的有效有功功率相等，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)電集群并網(wǎng)時(shí)有功功率的調(diào)節(jié)。本申請?zhí)峁┑娘L(fēng)電集群并網(wǎng)時(shí)有功功率的調(diào)節(jié)方法，在受端交流系統(tǒng)發(fā)生故障后，沒有切除風(fēng)電場，而是調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的有功功率的大小，在故障消失后可以快速恢復(fù)風(fēng)電場有功功率至正常水平。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及電網(wǎng)調(diào)頻領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)電集群并網(wǎng)時(shí)有功功率的調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著電網(wǎng)建設(shè)日益完善，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)日趨成熟，風(fēng)電場建設(shè)腳步不斷加快，建設(shè)數(shù)量越來越多，并且建設(shè)選址相對偏遠(yuǎn)，這給風(fēng)電場的運(yùn)行管理帶來很大的困難，也勢必加大電網(wǎng)調(diào)度和安全運(yùn)行的困難，而風(fēng)電集群的穩(wěn)控系統(tǒng)在這種管理和運(yùn)行的迫切需要下應(yīng)運(yùn)而生。

所述風(fēng)電集群是由多各風(fēng)電場構(gòu)成，而風(fēng)電場由數(shù)量不等的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成，每臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電能通過匯流母線匯集之后送出，每各風(fēng)電場的匯流母線會(huì)將電能匯集到風(fēng)電場集群的主母線，并接入直流輸電送端的換流母線上。所述直流輸電是一種將風(fēng)電場發(fā)出的交流電，經(jīng)整流器(送端)變換成直流電輸送至逆變器(受端)，再用逆變器將直流電變換成交流電，送到受端交流電網(wǎng)的輸電方式。

風(fēng)電集群的穩(wěn)控系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)直流受端發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)頻率不穩(wěn)定，此時(shí)，穩(wěn)控系統(tǒng)通過限制直流輸送的功率，并且切除直流送端的風(fēng)電機(jī)組，以平衡能量供需，恢復(fù)風(fēng)電集群的正常運(yùn)行。

然而，這種通過風(fēng)電集群穩(wěn)控系統(tǒng)切除風(fēng)電機(jī)組與電網(wǎng)聯(lián)系的方式，在故障消失后，又需要重新投入各種風(fēng)電設(shè)備，由于風(fēng)機(jī)重新并網(wǎng)啟動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊電流，單臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)對電網(wǎng)電壓的沖擊相對較小，但并網(wǎng)過程至少持續(xù)一段時(shí)間后(約為幾十秒)才基本消失，多臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組同時(shí)直接并網(wǎng)會(huì)造成電網(wǎng)電壓驟降，并且風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的電力電子裝置與電網(wǎng)相連，在啟動(dòng)階段，會(huì)產(chǎn)生一定的諧波，可能帶來嚴(yán)重的諧波問題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┮环N風(fēng)電集群并網(wǎng)時(shí)有功功率的調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)，旨在解決風(fēng)電集群并網(wǎng)連接時(shí)，由于風(fēng)機(jī)重新并網(wǎng)啟動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊電流，單臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)對電網(wǎng)電壓的沖擊相對較小，但并網(wǎng)過程至少持續(xù)一段時(shí)間后才基本消失，多臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組同時(shí)直接并網(wǎng)會(huì)造成電網(wǎng)電壓驟降的問題，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電集群并網(wǎng)時(shí)有功功率的調(diào)節(jié)。

本申請第一方面提供一種風(fēng)電集群并網(wǎng)時(shí)有功功率的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)方法包括：

獲取受端交流電網(wǎng)故障后的實(shí)際功率，以及獲取受端交流電網(wǎng)故障前各風(fēng)機(jī)對應(yīng)的最小輸出功率門檻值、各風(fēng)機(jī)的有功功率、各風(fēng)電場的有功功率和風(fēng)電集群的有功輸出總功率。

根據(jù)所述受端交流電網(wǎng)故障后的實(shí)際功率，對所述故障前風(fēng)電集群的有功輸出總功率進(jìn)行限制，得到故障后風(fēng)電集群的有功輸出總功率。

根據(jù)所述故障后風(fēng)電集群的有功輸出總功率，以及故障前各風(fēng)電場的有功功率和風(fēng)電集群的有功輸出總功率，對所述故障前各風(fēng)電場的有功功率進(jìn)行限制，得到故障后各風(fēng)電場的有功功率。

根據(jù)所述故障后各風(fēng)電場的有功功率，以及故障前各風(fēng)機(jī)的有功功率和各風(fēng)電場的有功功率，對所述故障前各風(fēng)機(jī)的有功功率進(jìn)行限制，得到故障后各風(fēng)機(jī)的初步有功功率。

根據(jù)所述風(fēng)機(jī)對應(yīng)的最小輸出功率門檻值，對故障后各風(fēng)機(jī)的初步有功功率進(jìn)行篩選，若所述故障后各風(fēng)機(jī)的初步有功功率小于所述各風(fēng)機(jī)對應(yīng)的最小輸出功率門檻值，則風(fēng)機(jī)不參與功率調(diào)節(jié)，若所述故障后各風(fēng)機(jī)的初步有功功率大于各風(fēng)機(jī)對應(yīng)的最小輸出功率門檻值，則得到故障后各風(fēng)機(jī)的有效有功功率。