[发明专利]220kV汇集变电站的上下级电压协调控制方法

说明书

本发明提供一种220kV汇集变电站的上下级电压协调控制方法，包括：获取地区电网中第i座220kV汇集变电站的110kV汇集母线的当前电压值，判断是否越限；如果越限，计算第i座220kV汇集变电站的110kV汇集母线所带的全部下级110kV可再生能源场站对110kV汇集母线的电压调节能力；评估电压调节能力是否足够；如果电压调节能力足够，则利用下级110kV可再生能源场站调节110kV汇集母线的电压；如果电压调节能力不足，则利用第i座220kV汇集变电站的无功设备补充调节110kV汇集母线的电压。本发明方法能充分发挥可再生能源站自身的无功调节能力，避免过多电容器或电抗器导致产生大量过剩无功。

技术领域

本发明涉及可再生能源汇集区域电压控制技术领域，尤其涉及一种220kV汇集变电站的上下级电压协调控制方法。

背景技术

近年来，受全球气候变暖及能源危机的影响，清洁能源的重要性日益凸显，其中风力发电和光伏发电等可再生能源由于其巨大的开发潜力以及相对成熟的开发技术，受到世界各国的广泛关注，并以一种前所未有的速度迅猛发展起来。

我国对可再生能源采取的是大规模集中式的开发模式，如图1所示，目前我国的可再生能源站都是几个110kV站通过一个220kV变电站接入到电网中，此220kV变电站称为汇集站，汇集站和下面带的110kV可再生能源站称为一个新能源汇集区域。由于可再生能源固有的间歇性特点，大规模可再生能源并网给电网运行调度带来了极大的挑战。又因为可再生能源并网区域往往缺乏本地负荷，可再生能源发出的电能需要经过高电压等级、长输电线路，送至远方的负荷中心，而这些可再生能源输送通道往往缺乏常规水火电厂进行有功、无功的支撑，系统短路容量较小，这都导致可再生能源能力的变化会引发较大的电压波动，尤其是如图1所示的110kV汇集母线上的电压波动，严重时甚至会造成大规模连锁脱网。

现有技术中，为了避免110kV汇集母线上的电压波动，往往是在基态时通过在汇集变电站设置多个电容器或电抗器，通过电容器或电抗器的投切来调节110kV汇集母线电压，但过多的电容器或电抗器会导致产生大量的过剩无功功率。

发明内容

为了克服相关技术中存在的问题，本发明提供一种220kV汇集变电站的上下级电压协调控制方法，通过优先利用下级可再生能源站自身的无功调节能力来调节110kV母线的电压，使得可再生能源站自身的无功调节能力得到充分发挥。当下级可再生能源站自身的无功调节能力不足时，才通过投切上级220kV汇集站内的电容器、电抗器，保证可再生能源站汇集母线电压在N-1安全域中。这样的上下级电压协调控制方法能在基态时充分发挥可再生能源站自身的无功调节能力，取代静态电容器或电抗器发挥电压支撑作用，避免在基态下过多的电容器或电抗器导致在故障扰动过程中产生大量过剩无功。