[发明专利]风电基地风电场无功补偿容量配置方法

说明书

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种风电基地风电场无功补偿容量配置 方法。

背景技术

随着我国风电并网容量不断增加，大规模风电接入弱端电网时无功电压控制困难 的问题日益突出。2011年以来，我国“三北”地区发生了多次大规模风电脱网事故，给区域电 网造成了电压大幅波动、频率大幅降低、损失大面积负荷等严重后果。故障分析表明，风电 场动态无功调节能力不足引起的风电系统电压波动或失稳是造成风机大规模连锁脱网的 重要原因之一。

在风电场配置动态无功补偿装置是提高风电汇集地区无功电压控制能力的重要 技术手段。2011年11月30日，国家标准GB/T19963-2011《风电场接入电力系统技术规定》发 布，并于2012年6月1日正式实施，其中对总装机容量在百万千瓦级规模及以上的风电场群， 要求在电力系统发生三相短路故障的情况下，每个风电场在低电压穿越过程中应具有动态 无功支撑能力，并提出了明确的指标要求。但在风电场实际并网规划中，对于无功补偿装置 的设计，一般只考虑风电场稳态运行的无功需求，并未考虑风电场动态无功支撑能力的要 求，因此，有必要根据GB/T19963-2011《风电场接入电力系统技术规定》的具体要求，提出 风电场无功补偿装置容量的配置方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种风电基地风电场无功补偿容量配置方法，该 方法易于实现，满足工程计算的要求，为大型风电基地内风电场无功的规划建设提供了参 考依据。

本发明采用以下方案实现：一种风电基地风电场无功补偿容量配置方法，包括以 下步骤：

步骤S1：根据GB/T19963-2011《风电场接入电力系统技术导则》对风电场动态无 功支撑的要求，计算风电场需要向电力系统注入的最小动态无功电流值；

步骤S2：计算风电场内风电机组向电力系统注入的动态无功电流值；

步骤S3：确定风电场无功补偿装置的容量需求。

进一步地，所述步骤S1具体为：在低电压穿越过程中，风电场注入电力系统的无功 电流值至少为：

I_T＝1.5×(0.9-U_T)I_N，(0.2≤U_T≤0.9)(1)

式中，U_T为故障过程中风电场并网点电压的残压标幺值；I_N为风电场额定电流；

根据公式(1)分别计算风电场并网点电压跌落至0.2p.u.、0.35p.u.、0.5p.u.、 0.75p.u.以及0.9p.u.时，风电场需要向电力系统注入的最小动态无功电流值。

进一步地，所述步骤S2包括以下步骤：

步骤S21：根据风电机组动态无功电流控制方法与低电压穿越能力检测报告，得到 风电机组大出力时，机端电压分别跌落至0.2p.u.、0.35p.u.、0.5p.u.、0.75p.u.和0.9p.u. 时，风电机组注入系统的动态无功电流值；

步骤S22：将风电机组动态无功电流折算到风电场并网点侧，并分别计算风电场并 网点跌落至0.2p.u.、0.35p.u.、0.5p.u.、0.75p.u.和0.9p.u.时，风电场所有风电机组在故 障期间提供的动态无功电流折算后的总和。

较佳的，所述步骤S2的计算中忽略风电场电气分布的影响，即风电场并网点电压 跌落与风电机组机端电压跌落规格相同。

进一步地，所述步骤S22中，根据以下公式(2)计算风电机组动态无功电流折算到 风电场并网点侧的无功电流值：