專利名稱：風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點總無功功率控制能力的確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點總無功功率控制能力的確定方法，屬于電カ系統(tǒng)自動電壓控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來在大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)區(qū)域，頻頻發(fā)生多家風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)機因電壓問題而連鎖脫網(wǎng)的事故，而自動電壓控制(AVC,Automatic Voltage Control)系統(tǒng),被認為是目前解決風(fēng)電區(qū)域電壓問題的ー個有效方法。圖I所示為兩級式自動電壓協(xié)調(diào)控制圖。風(fēng)電場AVC子站的控制對象是風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)機，靜態(tài)無功補償裝置，靜態(tài)無功發(fā)生器，等設(shè)備，控制目標(biāo)是在保證風(fēng)電場內(nèi)所有風(fēng)機的機端電壓安全的基礎(chǔ)上，完成電網(wǎng)控制中心處AVC主站下發(fā)的風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點處的電壓控制目標(biāo)，并同時統(tǒng)計并上傳風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點處等效的總無功功率向上、向下可調(diào)裕度，以及風(fēng)電場總無功功率增、減磁閉鎖信號給AVC主站。電網(wǎng)控制中心處AVC主站，會考慮到風(fēng)電場的無功功率可調(diào)裕度，綜合協(xié)調(diào)該區(qū)域內(nèi)所有風(fēng)電場，傳統(tǒng)水火電廠以及變電站，下發(fā)風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點電壓控制目標(biāo)至各風(fēng)電場AVC子站，從而實現(xiàn)大規(guī)模風(fēng)電接入?yún)^(qū)域的雙向互動電壓協(xié)調(diào)控制。而風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點處總無功功率控制能力，具體是指風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點處等效的總無功功率向上、向下可調(diào)裕度，以及風(fēng)電場總無功功率增、減磁閉鎖信號。其中風(fēng)電場總無功功率增磁閉鎖信號的值為“I”時，表示風(fēng)電場不具備增加無功功率以執(zhí)行提高風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點電壓命令的能力，為“0”時，表示風(fēng)電場具備增加無功功率以執(zhí)行提高風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點電壓命令的能力，而風(fēng)電場無功功率減磁閉鎖信號的值為“I”時，表示風(fēng)電場不具備減少無功功率以執(zhí)行降低風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點電壓命令的能力，為“0”時，表示風(fēng)電場具備減少無功功率以執(zhí)行降低風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點電壓命令的能力。在本文所述的計算方法中，涉及到電壓標(biāo)幺值的概念，何仰贊，溫增銀在《電カ系統(tǒng)分析(上冊)》(華中科技大學(xué)出版社2002年I月，第三版，pp. 35-43)提到，標(biāo)么制是相
對單位制的ー種，在標(biāo)么制中各物理量都用標(biāo)么值表示。標(biāo)么值定義由下式給出。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點總無功功率控制能力的確定方法，其特征在于該方法包括以下步驟 (1)定義風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點總無功功率控制能力包括風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點處的等效總無功功率向上可調(diào)裕度、風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點處的等效總無功功率向下可調(diào)裕度、風(fēng)電場總無功功率增磁閉鎖信號ULK以及風(fēng)電場總無功功率減磁閉鎖信號DLK，設(shè)風(fēng)電場內(nèi)各風(fēng)機機端電壓值的標(biāo)么值為Ve，風(fēng)機機端電壓值的安全參考值的標(biāo)幺值為巧〃1、η2為兩個判斷值，且0〈 η2〈0. 1，對風(fēng)電場內(nèi)所有風(fēng)機的電壓狀態(tài)進行判斷，若，則風(fēng)機機端電壓處于正常狀態(tài)，若% A- V^ef < η2，則風(fēng)機機端電壓處于增無功功率閉鎖狀態(tài)，若％ < -Vg < Th，則風(fēng)機機端電壓處于減無功功率閉鎖狀態(tài)，若％ -V^ef，則風(fēng)機機端電壓處于過電壓危險狀態(tài)，若Z72 -Jg，則風(fēng)機機端電壓處于低電壓危險狀態(tài)；根據(jù)上述風(fēng)機機端電壓狀態(tài)的判斷結(jié)果，得到風(fēng)電場內(nèi)共有η臺風(fēng)機的機端電壓處于正常狀態(tài)、r臺風(fēng)機的機端電壓處于增無功功率閉鎖狀態(tài)、s臺風(fēng)機的機端電壓處于減無功功率閉鎖狀態(tài)、t臺風(fēng)機的機端電壓處于過電壓危險狀態(tài)以及u臺風(fēng)機的機端電壓處于低電壓危險狀態(tài)； (2)根據(jù)步驟(I)的狀態(tài)判斷結(jié)果，若機端電壓處于過電壓危險狀態(tài)的t臺風(fēng)機大于或等于1，說明存在至少一臺風(fēng)機的機端電壓過高，不能繼續(xù)增高風(fēng)電場內(nèi)電壓，因此，使風(fēng)電場總無功功率增磁閉鎖信號值ULK置1，使風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點處的等效無功功率向上可調(diào)裕度值為=O，得到表征風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點總無功控制能力的風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點處的等效總無功功率向上可調(diào)裕度和風(fēng)電場總無功功率增磁閉鎖信號ULK，并進行步驟(5)，若處于過電壓危險狀態(tài)的t臺風(fēng)機等于0，則進行步驟(3)； (3 )設(shè)風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點的無功功率對并網(wǎng)點處電壓的靈敏度為^·，風(fēng)電場內(nèi)有P臺靜態(tài)無功補償裝置或靜態(tài)無功發(fā)生器，其中第i臺靜態(tài)無功補償裝置或靜態(tài)無功發(fā)生器的當(dāng)前無功功率為Qsvc ’,、無功功率上限值為Kfr、無功功率下限值為，第i臺靜態(tài)無功補償裝置或靜態(tài)無功發(fā)生器的無功功率對風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點電壓的靈敏度為ΧΓ,，風(fēng)電場內(nèi)有η臺風(fēng)機的機端電壓處于正常狀態(tài)、s臺風(fēng)機的機端電壓處于減無功功率閉鎖狀態(tài)以及u臺風(fēng)機的機端電壓處于低電壓危險狀態(tài)，所有n+s+u臺風(fēng)機中的第j臺風(fēng)機的當(dāng)前無功功率為Qwtg,』，無功功率上限值為，第j臺風(fēng)機的無功功率對風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點電壓的靈敏度為巧；^，則由下式計算得到表征風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點總無功控制能力的風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點處的等效無功功率向上可調(diào)裕度為
全文摘要
本發(fā)明涉及一種風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點處總無功功率控制能力的確定方法，屬于電力系統(tǒng)自動電壓控制技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方法中定義了風(fēng)機機端電壓的五種狀態(tài)，并針對風(fēng)機機端電壓的不同狀態(tài)，運用了無功功率對電壓的靈敏度，計算出風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點處的總無功功率控制能力。本發(fā)明方法，可集成在風(fēng)電場現(xiàn)場運行的自動電壓控制子站中，使得該系統(tǒng)能考慮風(fēng)機機端電壓狀態(tài)，較為準(zhǔn)確地計算出風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點處的總無功功率控制能力，并上傳給電網(wǎng)控制中心處自動電壓控制主站。
文檔編號H02J3/18GK102790398SQ20121022870
公開日2012年11月21日 申請日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月2日
發(fā)明者劉今, 劉翊楓, 吳文傳, 孫大雁, 孫宏斌, 張伯明, 李匯群, 李海峰, 湯磊, 王彬, 羅建裕, 郭慶來 申請人:江蘇省電力公司, 清華大學(xué)