[发明专利]一种智能风电场有功无功功率控制系统

说明书

技术领域

本发明属于风电场控制技术领域，具体涉及一种智能风电场有功无功功率控制系统。

背景技术

风电场有功无功控制目前仍处于起步阶段。有功无功控制在火电、水电等传统发电行业已经很成熟，但在新兴的风电行业仍面临很多问题。由于风资源的不稳定等特性导致风电的有功无功控制比其他发电行业要复杂困难很多。目前国内很多风电场的有功无功控制是通过人工进行的，多采用平均分配的策略。人工控制的缺点很多，比如响应时间长、分配不合理、出错率高、人工成本高等。平均分配策略容易实现但分配不合理，不能充分发挥各风机的发电能力，同时也给电网的安全可靠运行带来重大威胁。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种智能风电场有功无功功率控制系统，有功无功分配按照单台风机的调节能力（单台调节空间占总调节空间的比例）进行分配，无功调节采用静止无功补偿装置优先于风机的策略，由于静止无功补偿装置的响应速度比风机要快得多而且更精确，可快速对无功调节做出准确响应；对实时数据进行移动平均，滤掉波动很大的值，使算法更准确。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

提供一种智能风电场有功无功功率控制系统，所述系统包括信息采集模块、命令接收模块、AGC模块、AVC模块和命令下发模块；电网调度系统通过命令接收模块向AGC模块和AVC模块分别下发命令，AGC模块和AVC模块分别通过信息采集模块采集设备的遥测遥信信息和调度下发的命令计算风机的有功目标值和风机、静止无功补偿装置的无功目标值，并将计算结果通过命令下发模块下发给风机和静止无功补偿装置。

所述信息采集模块采集遥测遥信信息包括风机的运行状态、有功功率、无功功率、风速、有功控制标志、和无功控制标志，升压站高压侧母线的有功功率、无功功率和电压，以及静止无功补偿装置的无功功率和无功控制标志。

所述信息采集模块对所采集的风机的有功功率、无功功率和风速，升压站高压侧母线的有功功率、无功功率和电压以及静止无功补偿装置的无功功率进行移动平均，再参与AGC模块和AVC模块的计算。

所述AGC模块计算AGC考量指标并分配风机的有功目标值，所述AGC考量指标包括第i台风机的有功出力上调空间P_{i上调空间}、第i台风机的有功出力下调空间P_{i下调空间}、全场风机的有功出力总上调空间P_{总上调空间}、全场风机的有功出力总下调空间P_{总下调空间}、第i台风机的上调能力Rate_i上调、第i台风机的下调能力Rate_i下调、全场有功功率总损耗P_总损耗和全场风机有功出力总差额P_总差额。

所述第i台风机的有功出力上调空间P_{i上调空间}=Max（P_i理论，P_i实时）-P_i实时，第i台风机的有功出力下调空间P_{i下调空间}=Max（1/2*Max（P_i理论，P_i实时），P_{i调节下限}）；

其中，P_i理论为第i台风机在当前风速下的理论出力，P_i实时为第i台风机的当前实际有功出力，P_{i调节下限}为第i台风机的有功出力调节下限；

全场风机的有功出力总上调空间P_{总上调空间}=∑P_{i上调空间}；

全场风机的有功出力总下调空间P_{总下调空间}=∑P_{i下调空间}；

第i台风机的有功出力上调能力Rate_i 上调=P_{i上调空间}/P_{总上调空间}；

第i台风机的有功出力下调能力Rate_i下调=P_{i下调空间}/P_{总下调空间}；

全场有功功率总损耗P_总损耗=∑P_i实时-P_母线，其中，P_母线为全场母线实时有功功率；

全场风机有功出力总差额其中，P_总目标为调度下发的全场风机有功出力总目标，为全场有功损耗移动平均值。

所述AGC模块分配有功目标值过程如下：