[发明专利]一种双馈风场自动电压控制系统的协调分区图控制方法

说明书

技术领域

本技术发明属于风电场自动电压控制技术领域，特别涉及一种双馈风场自动电压控制系统的协调分区图控制方法。

背景技术

随着我国风电装机容量的不断增加，大规模风电场集中并网给电力系统的安全运行与经济调度带来了一系列深远的影响，其中风电场引起的电压-无功问题是最早引起关注、也是实际运行中最为常见的问题之一。其中，双馈风电场存在突出的电压-无功问题，如功率因数合格率偏低、公共连接点(PCC)电压波动过大等。风电场自动电压控制(AVC)系统是指风电场通过协调控制本地多种无功源，实时在线、平滑快速地实现电网对风电场PCC电压、无功的调节需求，或者使其满足并网标准的闭环软硬件系统。

风电场自动电压控制(AVC)系统在实现电网对风电场PCC电压、无功的调节需求方面有重要作用。目前双馈风电场AVC系统大多考虑含有载调压变压器、集中补偿电容器和双馈风力发电机等多种无功源设备的协调控制策略，但其精确数学模型在实际系统的控制中存在许多难点，例如其模型中包含非线性的潮流约束，直接求解十分困难；若模型中并网点U-Q可行域整定不合还可能导致相应优化子问题求解失败。

发明内容

本发明的目的在于为克服已有技术的不足之处，提供一种双馈风场自动电压控制系统的协调分区图控制方法，该方法将近似线性化的方法运用于包含非线性约束的传统系统中，新模型在实际系统的控制中更具有实用性。该模型有成熟的算法，其算法简单、计算量小，可以大大缩小计算时间，保证控制速度与调节精度。

本发明的一种双馈风场自动电压控制系统的协调分区图控制方法，其特征在于，根据电力系统中风电场AVC的精确数学模型的性能特点，对电力系统进行基于近似线性化的双馈风场AVC协调分区图控制，通过对潮流约束进行近似线性化得到各控制手段对PCC状态变化的灵敏度关系，进而计算出双馈风场AVC的协调控制分区图并对各分区进行不同的控制方式。

上述的一种双馈风场自动电压控制系统的协调分区图控制方法，具体包括以下步骤：

1)对数据初始化：

设风机无功、电容器投切与变压器分接头调节三者的待调节量分别为ΔQ_tur、ΔQ_cap、Δt_tap；公共连接点PCC的电压增量与无功增量分别为ΔU_pcc和ΔQ_pcc；

当前系统中双馈风场共有n个节点，第i个节点注入有功为P_i、无功为Q_i、电压为U_i、功角为θ_i，其中i＝1,2,...,n；当前PCC的电压为U_pcc、无功为Q_pcc；投入电容器容量为Q_cap；变压器分接头档位为t_tap；风机群在当前风速下的有功出力为P_tur、无功出力为Q_tur；

2)确定约束条件

该双馈风场系统应满足潮流约束，如式(1)、式(2)所示：

Pi=UiΣj∈iUj(Gijcosθij+Bijsinθij)---(1)]]>