[发明专利]电场的无功功率补偿方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及新能源电场的功率补偿领域，尤其涉及一种电场的无功功率补偿方法及系统。

背景技术

无功电压自动控制(AVC)利用网络通讯与自动控制技术，实时接收主调下发的母线电压指令或无功指令，自动对高压侧母线电压/无功进行实时跟踪并调控无功补偿装置以满足主调要求。AVC控制系统将风电场/光伏站视为一个大容量机组呈现在电网调度系统面前，使之具有可调性和可控性，是电网调度系统对风电场/光伏站实现良好控制的桥梁，能有效提高电网对风电/光伏的接纳能力。

电网调度系统向AVC模块下发命令，AVC模块根据采集设备的遥测遥信信息和调度下发的命令计算无功补偿装置的无功目标值，并将计算结果通过命令下发模块下发给各无功补偿装置。

风电场和光伏站使用的无功补偿设备包括：风机、逆变器、静态无功补偿装置SVC/SVG和容抗器。风机、逆变器、SVC/SVG等无功补偿装置属于连续补偿装置,其响应速度快而且更精确，而容抗器属于离散装置，单独使用容抗器不能准确地将无功调节到目标值。由于经济原因，在部分场站还是存在使用容抗器进行无功补偿的现象。因此，如何将容抗器与其他的连续无功补偿装置配合使用，成为大家关注的问题之一。

发明内容

本发明实施例提供一种电场的无功功率补偿方法及系统，用于解决现有技术中无法有效的结合容抗器和无功功率补偿设备对并网点的无功功率进行补偿的问题。

基于上述目的，本发明提供一种电场的无功功率补偿方法，包括：获取电场中各容抗器的投状态和切状态的拓扑图，并获取所述电场中并网点的实际无功功率q₀、和对应所述并网点的目标无功功率q₃；根据所述实际无功功率和目标无功功率之间的差值Δq，以及所述实际无功功率和目标无功功率分别落入感性无功功率区间、或容性无功功率区间，调整所述电场中至少部分容抗器的投切状态、和/或调整所述电场中的无功功率补偿设备所输出的无功功率q₂。

优选地，所述根据实际无功功率和目标无功功率之间的差值Δq，以及所述实际无功功率和目标无功功率分别落入感性无功功率区间、或容性无功功率区间，调整所述电场中至少部分容抗器的投切状态、和/或调整所述电场中所述无功功率补偿设备的方式包括以下至少一种：当实际无功功率和目标无功功率均落入感性无功功率区间、或均落入容性无功功率区间时，根据所述差值Δq调整所述无功功率补偿设备所输出的无功功率q₂；当实际无功功率和目标无功功率均落入感性无功功率区间、或均落入容性无功功率区间时，根据公式确定需将投状态转为切状态的相应电容器或电抗器的数量，并按所确定的数量m予以调整；其中，q为电容器或电抗器的无功功率。

优选地，所述根据实际无功功率和目标无功功率之间的差值Δq，以及所述实际无功功率和目标无功功率分别落入感性无功功率区间、或容性无功功率区间，调整所述电场中至少部分容抗器的投切状态、和/或调整所述电场中所述无功功率补偿设备的方式包括以下任一种：当实际无功功率落入感性无功功率区间、且目标无功功率落入容性无功功率区间时，控制所述电场中所有电抗器由投状态改为切状态，再获取当前的所述电场中发电设备所输出的实际无功功率q₁、所述无功功率补偿设备的实际无功功率q₂及所述差值Δq，并根据公式确定需将切状态转为投状态的电容器数量m_c，并按所确定的数量m_c予以调整，其中，q_c为电容器的无功功率；当实际无功功率落入容性无功功率区间、且目标无功功率落入感性无功功率区间时，控制所述电场中所有电容器由投状态改为切状态，再获取当前的所述电场中发电设备所输出的实际无功功率q₁、所述无功功率补偿设备的实际无功功率q₂及所述差值Δq，并根据公式确定需将切状态转为投状态的电抗器数量m_l，并按所确定的数量m_l予以调整，其中，q_l为电抗器的无功功率。

优选地，所述调整电场中至少部分容抗器的投切状态的方式包括：在确定所要转换状态的电抗器数量、或电容器数量后，分别估计按照所确定的数量所调整后的并网点的实际无功功率、和按照所确定的数量加1后所调整后的并网点的实际无功功率，选择其中接近目标无功功率q₃的无功功率，并按照所选择的无功功率所对应的数量，调整相应的电抗器或电容器的投切状态。