[发明专利]分散式风电的无功电压控制方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统新能源发电技术领域，尤其是涉及分散式风电的无功电压控制方法和系统。

背景技术

目前，开发利用风电最主要的形式是大规模风电场，但它们都位于电网末端，远离负荷中心。电网消纳能力的不足以及传输容量的限制带来了大范围的“弃风”现象，严重降低了风力发电的经济效益。由于相对于集中式发电，分散式风力发电规模小，直接接入配电网进行就地消纳，不需要远距离输电，所以分散式风力发电的发展为风电的消纳问题提供了很好的解决途径，避免了远距离输电造成的电能损耗，而且对电网输电线路的潮流压力起到了很好的缓解作用，提高了传统电网的运行经济性和稳定性。

但是随着分散式风力发电在配电网中渗透率的提高，由于配电网自身网架结构相对薄弱，分散式风电的接入也面临新的挑战。其中，风速的随机性和波动性使得风电机组有功出力频繁发生变化，从而引起电压波动和闪变等电能质量问题。另外，传统配电网一般从单一电源接收电能，而分散式风电接入点和接入容量都非常灵活，使得配电网变为多电源结构，改变了原有的电压分布特性，因此传统的电压控制方式不再适用，而且集中安装新的无功补偿设备存在较大困难，这无疑提高了对风电机组的无功调节能力和电压控制能力的要求。若还按照传统分配原则进行分配，会使得电压调整具有盲目性，无法实现无功最优化分配，不但增大网络损耗，而且电压控制效果差，造成无功浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供分散式风电的无功电压控制方法和系统，考虑分散式风电的接入特点，统筹分散式风电机组之间的协调控制，进而实现分散式风电的无功电压控制。

第一方面，本发明实施例提供了分散式风电的无功电压控制方法，包括：

采集电网数据和风电机组数据；

根据所述电网数据和所述风电机组数据确定电压控制节点；

根据所述电压控制节点的电压计算所述电压控制节点的无功指令值；

将所述无功指令值按照分配原则分配到风电机组内部。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述根据所述电网数据和所述风电机组数据确定电压控制节点包括：

根据所述电网数据与所述风电机组数据计算出各个节点的电压；

将各个所述节点的电压与初始电压分别进行比较，得到各个所述节点的电压偏差值；

从各个所述节点的所述电压偏差值中选取最大的电压偏差值；

将所述最大的电压偏差值对应的节点作为所述电压控制节点。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述根据所述电压控制节点的电压计算所述电压控制节点的无功指令值包括：

将所述电压控制节点的电压与参考电压进行比较，得到电压偏差量；

当所述电压偏差量在预设电压死区内，则保留上一时刻的所述无功指令值；

当所述电压偏差量超过所述预设电压死区，则将所述电压偏差量输入比例积分控制器进行处理，得到所述无功指令值。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述将所述无功指令值按照分配原则进行分配到风电机组内部包括；

将所述无功指令值分配到各个所述节点；

将各个所述节点获得的所述无功指令值分配到各个风电机组；

将各个所述风电机组获得的所述无功指令值分配到所述风电机组内部。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述节点包括有风电机组接入的节点和无风电机组接入的节点，所述将所述无功指令值分配到各个所述节点包括：

按照灵敏度权重将所述无功指令值分配到各个所述无风电机组接入的节点；

校验各个所述有风电机组接入的节点的无功功率调节余量；

当所述无功功率调节余量不小于所述无功指令值时，则按照所述灵敏度权重将所述无功指令值分配到所述有风电机组接入的节点；

当所述无功功率调节余量小于所述无功指令值时，则按照所述有风电机组接入的节点的最大无功容量来分配所述无功指令值。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述将各个所述节点获得的所述无功指令值分配到各个风电机组包括：

按照所述节点中各个所述风电机组的无功容量的比例来分配所述无功指令值。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述将各个所述风电机组获得的所述无功指令值分配到所述风电机组内部包括：