[发明专利]风电场无功功率控制方法

权利要求书

1.一种风电场无功功率控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

(1)根据风电场并网点的三相电流和三相电压实时采集数据进行风电场接入电网系统故障判别，当系统发生故障时闭锁无功功率调节，返回步骤(1)，否则进入步骤(2)；

(2)计算风电场并网点实时电压U_mea与并网点目标电压U_target的差值的绝对值ΔU，ΔU＝|U_mea-U_target|，如果ΔU大于电压调节死区设定值则进入步骤(3)，否则返回步骤(1)；

(3)计算每条集电线路上的风电机组的实发无功功率和无功功率损耗，所有集电线路的无功功率损耗和；

(4)计算风电场并网点目标电压U_target对应的无功功率Q_u；

(5)计算风电场目标无功功率Q_target，Q_target＝Q_u+Q_all-Q_mea，其中Q_all为所有正常运行的无功功率补偿设备和风电机组的实发无功功率，Q_mea是风电场并网点的无功功率采集值；

(6)根据无功功率补偿设备和风电机组的有效无功功率容量与风电场目标无功功率Q_target的关系采取预先设定的不同的分配方法在无功功率补偿设备和风电机组间进行无功功率分配；

(7)根据风电场目标无功功率Q_target在无功功率补偿设备和风电机组间分配的结果向无功功率补偿设备和风电机组发出无功控制指令；

(8)等待无功功率补偿设备和风电机组接收到控制指令并执行指令动作完成后，返回步骤(1)。

2.根据权利要求1所述的风电场无功功率控制方法，其特征在于：在所述步骤(1)中，风电场接入电网系统故障闭锁判据包括三相电流过流判据，即当风电场三相电流中的最大值超过1.2Ie时，判定为风电场接入电网系统故障，闭锁无功功率调节，其中，Ie为额定电流。

3.根据权利要求1所述的风电场无功功率控制方法，其特征在于：在所述步骤(1)中，风电场接入电网系统故障闭锁判据包括三相电压不平衡度判据，即当风电场三相电压不平衡度超过10％时，判定为系统故障，闭锁无功功率调节。

4.根据权利要求1所述的风电场无功功率控制方法，其特征在于：在所述步骤(6)中，针对变速恒频风电机组的运行特性，对其无功功率容量进行两级管理，即在正常情况下，风电机组以不影响变流器发热的安全无功功率值参与无功功率分配；紧急情况下，风电机组以其最大无功功率值参与无功功率分配。

5.根据权利要求1所述的风电场无功功率控制方法，其特征在于：在所述步骤(6)中，如果不存在正常运行的无功功率补偿设备，判断所有风电机组的最大无功功率值之和是否大于风电场目标无功功率Q_target，如果大于风电场目标无功功率Q_target，采用等比例法在风电机组间分配风电场目标无功功率Q_target；否则，每台风电机组的目标无功功率值为该台风电机组的最大无功功率值，同时发出限制风电场并网有功功率值的信号，以减少风电场的无功功率需求。

6.根据权利要求1所述的风电场无功功率控制方法，其特征在于：在所述步骤(6)中，如果正常运行的无功功率补偿设备的无功功率容量大于风电场目标无功功率Q_target，则首先依据就地补偿的原则，以每条集电线路呈现纯阻性作为控制目标，由每条集电线路上的风电机组来满足该条集电线路上的无功功率需求，风电机组间采用等比例法进行无功功率分配。

7.根据权利要求6所述的风电场无功功率控制方法，其特征在于：由每条集电线路上的风电机组分配后剩余的无功功率需求在正常运行的无功功率补偿设备间采用等比例法进行无功功率分配。