[发明专利]一种基于WAMS动态数据的风电场无功调节能力自动分析系统

说明书

技术领域

本发明属于电力系统动态监测领域，具体涉及一种基于WAMS动态数据的风电场无功调节能力自动分析系统。

背景技术

近年来，随着新能源的发展，风电作为可再生能源和清洁资源，在国内获得了前所未有的发展。风电运行具有随机性、间歇性、同时性、反调峰性等特点，随着风电装机运行容量快速增加和占电源比例的不断扩大，电网调峰、调频、调压形式日益严峻，对电网安全稳定运行产生的影响越来越明显。国内风电汇集地区出现了多次因电压波动造成风机脱网的事故，解决此类问题的关键工作是对现有风场，包括风机和无功补偿设备的无功调节能力进行分析。因此，迫切需要研究一种基于WAMS动态数据的风电场无功调节自动分析系统。

目前风电场对无功调节能力分析方法，主要是实时监视风电设备电压和电流变化，以及风电机组、无功补偿设备的有功出力、无功出力、电压、电流的变动情况，通过人为分析这些原始数据和曲线，判断电风场无功调节性能，没有一个针对性的、多方面考核的统计分析系统。这种分析方法不能够直观展示风电场无功调节能力分析结果，同时存在片面性。本发明技术方案针对风电运行特点，从实时监视、评价考核、安全预警、事故分析四个方面综合分析风电场运行情况，可以直观、全面地反映风电场无功调节能力。

发明内容

本发明的目的是利用风电场无功调节能力考核指标体系的建立，解决风电场无功调节能力自动分析与评估的难题。构建的风电场无功调节能力分析系统可大大便利电网调度运行人员对风电场无功运行状况和电压水平进行实时监测，对无功补偿设备性能及风电场动态无功性能评价考核，对风电场电压安全监视预警以及对风电场运行历史数据进行溯源和事故分析。

本发明具体采用以下技术方案：

一种基于WAMS动态数据的风电场无功调节能力自动分析系统，所述风电场无功调节能力分析系统包括实时监测模块、评价考核模块、安全预警模块和事故分析模块；其特征在于：

所述实时监测模块、评价考核模块、安全预警模块、事故分析模块的输入端均与广域量测系统WAMS相连，输出端均连接至可视化人机界面；

所述实时监测模块实时监测和计算风电机组、无功补偿装置和风电场运行情况并写入实时库；实时监测模块检测广域量测系统WAMS的监测数据，并计算风电机组、无功补偿装置和风电场运行参数；

所述评价考核模块读取广域量测系统WAMS时间序列实时库数据，实时检测计算风电场的考核指标，并将所述考核指标输出至可视化人机界面；

所述安全预警模块读取广域量测系统WAMS时间序列历史库数据，计算一定时间段内风电场节点电压稳定指标VSM和线路功率因数指标LQP，并将所述风电场节点电压稳定指标VSM和线路功率因数指标LQP输出至所述可视化人机界面；

所述事故分析模块利用广域量测系统WAMS时间序列实时库数据，检测高低电压穿越事件，并计算其发生过程中电压跌落深度、无功电流持续时间、有功出力极值、穿越合格率指标；分析计算风电机组和风电场的脱网事件过程中有功恢复情况，所述有功恢复情况包括：脱网故障清除后有功恢复起止时刻、起止时刻有功值、有功恢复速度；风电汇集站、风电场的脱网容量。

本发明可以有效解决风电场无功调节能力分析考核指标难以评估的问题；构建的系统作为智能电网调度技术支持系统的WAMS应用下的子单元，为调度运行人员快速掌握风电场无功调节能力的各项指标提供了便利，为进一步地分析风电场的运行工况提供更为详细的辅助决策依据。

附图说明

图1是本发明风电场无功调节能力自动分析系统的系统结构框图；

图2是本发明风电场无功调节能力自动分析系统及智能电网调度技术支持与电网调度的关系示意图；

图3是本发明实时监测模块的结构框图；

图4是本发明评价考核模块的结构框图；

图5是本发明安全预警模块的结构框图；

图6是本发明事故分析模块的结构框图；

图7是本发明风电场无功调节能力自动分析系统的结构组成之可视化界面框图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步详细说明。