[发明专利]一种风电场无功电压紧急控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力控制领域，尤其是涉及一种风电场无功电压紧急控制方法。

背景技术

由于风资源分布的特性，对于风资源丰富区域用电负荷较小，一般风电场通过超高压、远距离输电通道把风电送往负荷中心。超高压输电网的一个很显著的特点就是具有很高的充电功率，大量的充电功率不仅使得超高压系统电压偏高，而且通过风电基地的超高压主变串连到风电场并网点，对风电场并网点的电压造成严重影响。由于风电出力的波动性和不确定性，大型风电场的出力波动直接影响超高压输电通道的潮流和无功损耗的变化，造成超高压输电线路的充电功率大幅度波动，引起区域电网和风电场群接入点电压的大起大落。当大型风电场群整体出力水平比较高时，风电输电通道电压因无功损耗大量增加而降低，当大型风电场群整体出力水平比较低时，风电输出通道无功损耗比较小，大量的充电功率使得系统电压偏高。为了保证电网电压稳定，根据相关规定，超高压线路必须安装大量的并联高抗和低抗对超高压线路充电功率进行补偿。

当风电场并网点、风电场接入点无功电压调节超出其正常控制能力的情况下，需要进行无功电压的紧急控制。

1)极端大风天气条件下，风电场的有功出力可能会很高甚至接近额定出力，在这种情况下，风电送出通道的潮流重载使得系统无功损耗明显增加，导致系统电压因无功不足而严重下降，甚至远低于额定电压。此时如果无功调节超出其手段时，需要采取紧急措施对系统电压进行控制，以防止电压过低引起系统电压崩溃。

2)在区域电网内发生大扰动时，风电场接入点及区域电网电压将会急剧降低或升高，如果不及时采取有效控制措施，可能引起风电场群的大规模脱网、系统失稳、地区电网电压崩溃等严重后果。

3)当电网运行在丰小方式下，风电场并网点、风电场接入点及区域电网电压 可能会严重偏高，甚至有可能超过电压运行允许上限，此时若不采取紧急控制措施，将会危害到系统的绝缘，严重影响系统稳定。

在上述风电场并网点和风电场接入点因各种特殊情况电压严重偏高或偏低时，应采取紧急控制措施对电压进行控制。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种控制效果好、技术先进、实时性高的风电场无功电压紧急控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种风电场无功电压紧急控制方法，包括以下步骤：

1)设定风电场的并网点和接入点电压的允许运行范围；

2)通过监测实时获取风电场的并网点和接入点的电压；

3)判断风电场的并网点和接入点的电压变化是否满足紧急控制的条件，若是，则进行步骤4)，若否，则返回步骤2)；

4)判断是否为风电场的并网点电压超出允许运行范围时，若是，则进行风电场的并网点无功电压紧急控制，若否，则为风电场的接入点电压超出允许运行范围，进行风电场的接入无功电压紧急控制；

5)通过并网点和接入点的无功电压紧急控制使风电场的并网点和接入点电压在允许运行范围内运行。

所述的风电场的并网点电压的允许运行范围为0.97U_N～1.07U_N，所述的风电场的接入点电压的允许运行范围为1.0U_N～1.067U_N。

所述的步骤3)中的满足紧急控制的条件为风电场的并网点和接入点电压超出允许运行范围运行一定时间，并且所有的无功调节设备已经投入运行。

所述的步骤4)中的风电场的并网点无功电压紧急控制具体包括以下步骤：

41)当风电场的并网点电压小于0.97U_N时，切除部分次要负荷，并且优先切除无功特性差和电气距离远的馈线上的风电机组；

42)当当风电场的并网点电压大于1.07U_N时，将风电场的集中接入点与电闸解列。

所述的步骤4)中的风电场的接入点无功电压紧急控制具体包括以下步骤：

43)当风电场接入点电压小于1.0U_N时，切除部分次要负荷，由风电场主站发 出切机信号，切除无功特性差和电气距离远的馈线上的风电机组；

44)当风电场接入点电压大于1.067U_N时，接入点切除一回220kV风电送出线路。

所述的无功调节设备包括低压电容器、电压电抗器和SVG。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：