[發(fā)明專利]一種適用于三站合一儲能風(fēng)電站的AVC控制策略方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211568259.7
• 申請日: 2022-12-08
• 公開（公告）號: CN115588999B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅隆福;田野;歐陽志國;馬芳
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南華大電工高科技有限公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/28;H02J3/50
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 歐陽迪奇

本發(fā)明公開了一種適用于三站合一儲能風(fēng)電站的AVC控制策略方法，首先通過儲能站、升壓站及風(fēng)電站的數(shù)據(jù)采集，計算各無功設(shè)備的實時無功功率儲備及結(jié)合超短期風(fēng)功率數(shù)據(jù)估計期望無功功率儲備及預(yù)計并網(wǎng)點電壓變化值。然后進行雙層判斷，分為實時電壓越線判定及下一時段預(yù)期電壓越線判定。再依據(jù)實時判斷層所判定的結(jié)果并結(jié)合無功功率設(shè)備實時及預(yù)期無功功率儲備給予不同的動作次序。最后在完成調(diào)壓動作后，對設(shè)備之間及風(fēng)機群之間的無功功率進行再分配。本發(fā)明能夠在不影響“三站合一”風(fēng)力發(fā)電站有功功率最大輸出的前提下，充分發(fā)揮各個設(shè)備的無功功率潛力及特性，安全、穩(wěn)定及高效的調(diào)節(jié)并網(wǎng)點電壓，同時能避免設(shè)備重復(fù)操作及無功功率浪費。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源配儲能電站控制領(lǐng)域，特別涉及一種適用于三站合一儲能風(fēng)電站的AVC控制策略方法。

背景技術(shù)

隨著能源問題日益受到廣泛關(guān)注，新能源發(fā)電技術(shù)逐漸蓬勃發(fā)展與工程應(yīng)用。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)因其相較于其他新能源發(fā)電技術(shù)限制較少，且無論陸地丘陵、高原等地或者海上風(fēng)資源均相對豐富，所以風(fēng)力發(fā)電技術(shù)成為主流的新能源發(fā)電技術(shù)。然而，與火力發(fā)電和核電不同，由于風(fēng)資源波動性和隨機性較大，在充分利用風(fēng)資源的前提下，風(fēng)功率不具備可控調(diào)度性。隨著風(fēng)力發(fā)電的大規(guī)模機群并網(wǎng)，其所占發(fā)電比例逐年上升，其的波動性和隨機性也對電力系統(tǒng)的安全調(diào)度及穩(wěn)定運行帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。

為改善大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)所帶來的相關(guān)困境與難題，風(fēng)電-儲能技術(shù)被提出并深入研究。儲能電池為代表的儲能技術(shù)也深受電力系統(tǒng)的認可及接受，含儲能電站的風(fēng)電站也逐步被列入規(guī)劃和并網(wǎng)建設(shè)。儲能裝置的介入可以調(diào)控風(fēng)電站并網(wǎng)有功功率，使其具有相當(dāng)程度的可調(diào)度性，能夠跟蹤提前上報調(diào)度中心的發(fā)電計劃曲線。同時還能提供一次調(diào)頻、調(diào)壓和提供慣量等輔助服務(wù)。感應(yīng)濾波升壓站、機群風(fēng)力發(fā)站和儲能站這種“三站合一”的風(fēng)力發(fā)電站的拓撲結(jié)構(gòu)被提出，可有效解決風(fēng)電站風(fēng)功率波動、諧波污染及無功缺額等問題。自動電壓控制（AVC）是所有發(fā)電站所應(yīng)具備的基本功能，其能夠?qū)﹄娬静⒕W(wǎng)點電壓進行實時監(jiān)控并利用可控?zé)o功源進行自動調(diào)節(jié)。然而，“三站合一”風(fēng)力發(fā)電站配置儲能裝置后，因儲能的快速調(diào)節(jié)特性而可替代原有的SVG等此類無功調(diào)壓裝置功能，因此，儲能裝置的無功功率儲備裕度如何有效發(fā)揮，也對站內(nèi)的無功功率補償和電壓調(diào)整控制策略提出了要求。同時也是風(fēng)力發(fā)電站如何充分發(fā)揮儲能電站的積極作用及合理規(guī)劃多無功源的協(xié)調(diào)控制以滿足其AVC控制策略的難題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決目前含風(fēng)力發(fā)電站因無功設(shè)備繁多（儲能PCS、雙饋風(fēng)機背靠背變流器、升壓站濾波及無功補償設(shè)備、升壓站主變有載調(diào)壓開關(guān)OTLC），且部分無功源的無功功率儲備與有功功率輸出相耦合而帶來的無功設(shè)備利用不充分、調(diào)節(jié)反復(fù)振蕩和影響有功功率出力等技術(shù)問題。本發(fā)明提供一種適用于三站合一儲能風(fēng)電站的AVC控制策略方法。

為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，

一種適用于三站合一儲能風(fēng)電站的AVC控制策略方法，包括以下步驟：

步驟一，采集發(fā)電站包括實時并網(wǎng)點電壓、各設(shè)備的無功功率儲備和無功功率總儲備在內(nèi)的實時電氣數(shù)據(jù)，并且結(jié)合超短期風(fēng)功率預(yù)測數(shù)據(jù)對下一時段包括并網(wǎng)點電壓期望值、儲能站有功功率的輸出、各臺風(fēng)機預(yù)測風(fēng)功率在內(nèi)的相關(guān)參數(shù)進行估算；

步驟二，判斷實時并網(wǎng)點電壓是否處于參考電壓指令范圍內(nèi)，若在范圍內(nèi)，則進入步驟三；否則進入步驟四；

步驟三，根據(jù)超短期風(fēng)功率預(yù)測數(shù)據(jù)，計算下一時段的并網(wǎng)點電壓期望值并判斷是否處于參考電壓指令范圍內(nèi)，若在范圍內(nèi)則不作調(diào)整，并返回步驟一；否則進入步驟五；

步驟四，判斷實時并網(wǎng)點電壓是超過參考電壓指令上限或是低于參考電壓指令下限，若超過上限則進入步驟六；否則進入步驟七；

步驟五，判斷并網(wǎng)點電壓期望值是超過參考電壓指令上限或是低于參考電壓指令下限，若超過上限則進入步驟八；否則進入步驟九；