[发明专利]一种风电场无功电压综合控制系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统电压自动控制技术领域，具体涉及一种风电场无功电压综合控制系统和方法。

背景技术

随着风电在国内的快速发展，我国风电年新增装机容量及总装机容量已跃居世界前列。我国风电场地域分散、并网风电机组种类繁多，风场容量较大。同传统火电厂相比，风电场普遍存在控制分散、自动化水平偏低、调度控制偏弱等缺点。在电压、无功配置与控制方面，部分风电场无功配置容量不足、控制手段缺乏，导致了普遍风场并网点母线电压合格率不高，风场的投入控制率较低。这已经成为风电场并网运行关注的主要问题之一，需要采取措施对风电场无功电压进行有效调节。

风电场综合优化控制系统是根据调度的指令和风电场并网点的信号，调节风电场的无功补偿设备及风电机组本身的控制系统，实现整个风电场优化控制。输入信号有调度的指令、风速、并网点的有功功率、无功功率、电压等，控制目标为保持风电场的无功、电压等在调度要求的范围内。电网的调度指令通常为风场电压目标（或接入变电站）、总无功出力目标（功率因素），同传统火电厂相比，由于受穿透功率的影响，风场的无功出力受有功的影响较大，在考虑无功出力约束的时候必须考虑有功的影响，有功、无功的控制必须做到协调控制。系统的控制对象上，设备既包括厂站或风场并网点电容器、电抗器的投切、SVC的控制，也包括风场机组的控制。风场机组的控制既可以通过风场监控系统，综合控制系统通过和风场监控系统通讯，下达全厂无功目标，由监控系统来协调厂内各机组的无功控制，也可以直接控制机组的风机、励磁调节器等组件，直接控制机组的无功出力。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种风电场无功电压综合控制系统和方法，风电场无功电压综合控制系统定时接收主站下发的控制目标，根据风机、SVC/SVG、其它无功可调设备的运行工况、无功调节能力，在满足系统稳定、设备安全的前提下，对各类无功出力设备的无功出力进行优化平衡调节，既能满足电压可控的要求，又提高了系统的稳定裕度。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

提供一种风电场无功电压综合控制系统，所述系统包括前置机子系统、网络子系统、数据库子系统、无功调节模块和人机接口模块，前置机子系统采集前置数据，并对前置数据进行解析得到生数据，所述网络子系统对所述生数据进行监控和管理，并将所述生数据传输给所述无功调节模块计算无功调节目标值Q^j，所述生数据同时存储到所述数据库子系统中，所述人机接口模块与数据库子系统进行数据交换，以展示数据、事件统计结果和曲线统计结果。

所述前置机子系统采用动态链接库模块解析前置数据，从而得到生数据；所述生数据包括远程终端装置的遥测数据、遥信数据和电度数据。

所述前置机子系统支持的接口包括以太网RJ45、以太网光纤接口、CAN2.0B、RS232/485和E1/G703；其支持的数据通讯协议包括TCP/IP、IEC60870-5-103/104、MODBUS-TCP、部颁CDT规约、DNP3.0和SC1801；也可根据用户要求自定义数据通讯协议。

所述前置机子系统还监视和统计通讯通道运行状态信息，监视的通讯通道运行状态信息包括前置机子系统和远程终端装置的通讯状态，前置机子系统生成事件、网络运行事件和前置机子系统通讯调试报文，接收和发送缓冲区数据，实时接收生数据，病转发参数与转发生数据。

所述网络子系统进行所述系统中各网络节点的状态监控、信息传输、进程控制、文件维护、事项管理、消息管理，同时还完成客户/服务器数据库访问的数据传输。

所述数据库子系统包括Oracle数据库，所述Oracle数据库包括实时数据库和历史数据库。

所述数据库子系统提供SCADA系统规范的数据表，使得用户的输入能够批量复制和粘贴；提供智能化管理，可根据用户的需要，将输入频率高的数据列入文本文件再与某字段关联后可实现鼠标点击输入。用户要增减数据库不需要更改源程序，只需对参数表进行设置即可。利用修改和存盘分离技术，用户修改的是本地内存数据，并没有修改实时数据库和Oracle数据库，只有在选择加载实时库和存盘时才分别修改实时数据库和Oracle数据库。

所述人机接口模块通过组态图进行数据、事件统计结果和曲线统计结果的展示；所述组态图包括配置图、接线图和曲线图。