[发明专利]一种风电场恒定功率因数控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种风电场恒定功率因数控制系统，用于风电场并网控制中，由一电池储能设备完成对风电场的无功功率补偿，其中风电场的电能输出端通过一第一变压器连接至10kV母线，电池储能设备的电能输出端通过一第二变压器连接至10kV母线，10kV母线通过一第三变压器连接至35kV母线后接入电网，其特征在于，该风电场恒定功率因数控制系统包含：

采集模块，用于采集当前时刻10kV母线处的无功功率因数实时值、有功功率实时值及无功功率实时值；

给定值输出模块，用于输出10kV母线处的无功功率因数给定值；

额定值输出模块，用于输出电池储能设备的无功功率输出额定值；

对比模块，分别与所述采集模块及给定值输出模块连接，用于将所述无功功率因数给定值与无功功率因数实时值进行对比；

计算模块，与所述采集模块连接，用于根据无功功率因数实时值、有功功率实时值和无功功率实时值计算得到无功功率输出初始值；

指令生成模块，分别与所述额定值输出模块及计算模块连接，用于将无功功率输出初始值与无功功率输出额定值进行比较，得到无功功率补偿指令；

指令执行模块，分别与所述对比模块及指令生成模块连接，用于根据无功功率补偿指令控制所述电池储能设备完成对风电场的无功功率补偿。

2.如权利要求1所述的风电场恒定功率因数控制系统，其特征在于，所述的计算模块包含一误差修正单元，分别与所述采集模块及指令生成模块连接，用于完成对所述电池储能设备的无功功率输出初始值进行误差修正。

3.如权利要求1或2所述的风电场恒定功率因数控制系统，其特征在于，所述的指令生成模块包含一判断单元，与所述计算模块连接，用于判断所述无功功率输出初始值是否小于零；一比较单元，分别与所述额定值输出模块及判断单元连接，用于比较无功功率输出额定值与无功功率输出初始值的绝对值的大小；选择单元，分别连接判断单元、比较单元及指令执行模块，用于根据无功功率输出初始值是否小于零及无功功率输出额定值与无功功率输出初始值的绝对值的大小关系，选择对应的无功功率补偿指令。

4.一种风电场恒定功率因数控制方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1、采集当前时刻10kV母线处的无功功率因数实时值、10kV母线处的有功功率实时值及10kV母线处的无功功率实时值；

S2、获取10kV母线处的无功功率给定值及电池储能设备的无功功率输出额定值；

S3、判断无功功率因数实时值是否大于无功功率因数给定值；

S4、若是，则电池储能设备无需进行无功功率补偿；

若否，则执行步骤S5；

S5、根据无功功率因数实时值、有功功率实时值和无功功率实时值计算得到无功功率输出初始值；

S6、将无功功率输出初始值与无功功率输出额定值进行比较，得到无功功率补偿指令；

S7、根据无功功率补偿指令控制所述电池储能设备完成对风电场的无功功率补偿。

5.如权利要求4所述的风电场恒定功率因数控制方法，其特征在于，进一步包含一步骤S8，位于步骤S5与步骤S6之间；

S8、对所述无功功率输出初始值进行误差修正。

6.如权利要求4或5所述的风电场恒定无功功率控制方法，其特征在于，所述的步骤S6中包含：

S6.1、判断所述无功功率输出初始值是否小于零；

S6.2、比较无功功率输出额定值与无功功率输出初始值的绝对值的大小；

S6.3、根据无功功率输出初始值是否小于零及无功功率输出额定值与无功功率输出初始值的绝对值的大小关系，选择对应的无功功率补偿指令。

7.如权利要求6所述的风电场恒定无功功率控制方法，其特征在于，所述的步骤S6.3中包含：

若无功功率输出初始值大于等于零，且无功功率输出额定值大于等于无功功率输出初始值的绝对值，则将无功功率输出初始值设定为无功功率补偿指令；

若无功功率输出初始值大于等于零，且无功功率输出额定值小于无功功率输出初始值的绝对值，则将无功功率输出额定值设定为无功功率补偿指令；

若无功功率输出初始值小于零，且无功功率输出额定值大于等于无功功率输出初始值的绝对值，则将无功功率输出初始值设定为无功功率补偿指令；

若无功功率输出初始值小于零，且无功功率输出额定值小于无功功率输出初始值的绝对值，则将无功功率输出额定值的相反数设定为无功功率补偿指令。