[發明專利]一種風光儲聯合電站自動控制方法及系統

在審

• 申請號: 202210617255.7
• 申請日: 2022-06-01
• 公開（公告）號: CN114944659A
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 傅廣澤;林忠偉;劉瑞闊;趙澤;張險峰;張子涵;張小龍;周家偉;谷昱君
• 申請（專利權）人: 中國長江三峽集團有限公司;華北電力大學
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/38;H02J3/18;H02J3/50
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉芳

本發明涉及一種風光儲聯合電站自動控制方法及系統，所述方法包括如下步驟：根據風光儲聯合電站的跟蹤電壓目標值和并網點電壓實際值的電壓偏差進行PID計算，獲得無功增量參考值；對所述無功增量參考值進行分配，獲得無功調節設備序列中的每個設備的無功指令值；分別對無功調節設備序列中的每個設備的無功指令值進行校正；分別根據校正后的每個設備的無功指令值對風光儲聯合電站中的每個設備進行控制。本發明利用PID閉環解決風光儲聯合電站的無功電壓控制跟蹤偏差問題，避免了由于無功增量計算公式不可靠和線路損耗計算不準確引起的并網點電壓偏差，提高跟蹤精度，維持風光儲聯合電站并網點電壓穩定。

技術領域

本發明涉及并網控制技術領域，特別是涉及一種風光儲聯合電站自動控制方法及系統。

背景技術

隨著全球化石能源逐漸枯竭與環保問題日益嚴峻，風能、太陽能等可再生能源的開發利用得到越來越多的關注，大規模開發新能源發電資源，建設具備并網友好特性的風光儲聯合電站已成為不可避免的趨勢。

風光儲聯合電站并網發電需要滿足各項指標，其中電壓質量是衡量電能質量和電力系統運行水平的主要指標之一，電壓不穩定可能會造成重大事故。然而，受風、光資源時間分布不均衡和氣象變化等因素影響，風力、光伏電源的輸出具有隨機性、波動性、間歇性的特點，大規模新能源場站的并網勢必會對電力系統電壓穩定造成影響。

一般地，在實際工程中，風光儲聯合電站內的風電場、光伏電站以及儲能系統會先接入不同電壓等級的母線，再經過一層或多層變壓器最終將電壓升至220kV或其他電壓等級并接入匯集線。該匯集線電壓即為并網點電壓，當并網點電壓偏差超過一定閾值時，通常采用調節場站內無功裝置無功輸出的方式使并網點電壓恢復正常水平。由于風力發電機、光伏逆變器和儲能電池的無功輸出水平有限，風光儲聯合電站大都配置相應容量的無功補償裝置可按需求進行控制管理，可以有效提升風光儲聯合電站無功調節能力，維持并網點電壓穩定。

風光儲聯合電站并網點電壓的調控水平還受控制策略影響，常規的控制策略容易在跟蹤精度問題上有所欠缺，原因主要來自兩點：首先，電壓調節需要將電壓偏差換算成對應的無功增量，在這一環節常規控制策略通常采用數學公式計算的方式，計算公式包含的系統阻抗為測量值，該值的精確程度影響到系統電壓調控水平；另外，風光儲聯合電站內各種電源經過多層升壓，并經過輸電線連接至并網點，在進行無功分配時必須考慮此過程產生的損耗，針對這一問題常規控制策略往往會在根據電壓偏差計算的無功增量基礎上再疊加一個計算出來的損耗值，然而在實際工程中該量頻繁變化，其精確數值難以通過計算得出，因此會對影響到并網點電壓跟蹤精度。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種風光儲聯合電站自動控制方法及系統，以避免由于無功增量計算公式不可靠和線路損耗計算不準確引起的并網點電壓偏差，提高跟蹤精度，維持風光儲聯合電站并網點電壓穩定。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種風光儲聯合電站自動控制方法，所述方法包括如下步驟：

根據風光儲聯合電站的跟蹤電壓目標值和并網點電壓實際值的電壓偏差進行PID計算，獲得無功增量參考值；

對所述無功增量參考值進行分配，獲得無功調節設備序列中的每個設備的無功指令值；所述設備為所述風光儲聯合電站中的風電場、光伏逆變器、儲能系統或無功補償裝置；無功調節設備序列為對風光儲聯合電站的各設備按照無功功率調節的優先級進行排序獲得的序列；

分別對無功調節設備序列中的每個設備的無功指令值進行校正；

分別根據校正后的每個設備的無功指令值對風光儲聯合電站中的每個設備進行控制。

可選的，所述根據風光儲聯合電站的跟蹤電壓目標值和并網點電壓實際值的電壓偏差進行PID計算，獲得無功增量參考值，具體包括：

獲取風光儲聯合電站的并網點電壓實際值；