[发明专利]一种基于源网协调的无功电压控制方法

说明书

本发明公开了风电集群并网控制领域中的一种基于源网协调的无功电压控制方法。包括:获取风电集群接入电网的运行控制参数；计算区域电网无功电压灵敏度系数矩阵；计算区域内无功补偿装置无功补偿能力；构建适应风电集群并网的源网协调无功电压优化控制模型；求解得到源网协调的无功电压控制方案，并下发执行。本发明提供一种适应风电集群并网的源网协调无功电压控制方法,通过源网协调控制,平抑风电场群的电压波动,进一步提高了电网对风电的消纳能力。

技术领域

本发明属于大规模风电并网控制技术领域,尤其涉及一种基于源网协调的 无功电压控制方法。

背景技术

随着大型千万千瓦级风电基地风电装机容量急剧增长,风电接入比例急剧增 加,风电功率随机波动对电网电压的影响不容忽视。

目前针对风电场/群有功波动引起电压波动问题,国内外学者对相应的控制 方法已经做了很多研究,主要通过研究风电机组自身安装的无功补偿装置的控制 策略，如先安排大容量的离散无功补偿设备先进行粗调，再安排连续无功补偿设 备进行电压的细调节。通过无功补偿设备之间的配合来降低风电并网导致的电压 波动带来的影响。无功补偿设备对风电带来的电压波动有很好的平抑作用，但针 对无功补偿设备数量较少的场站容易出现无功补偿不足的情况。可见仅考虑无功 补偿设备自身的协调是不够的，需要考虑常规电源调节对无功电压的影响。

综上所述,虽然现有的风电集群的无功电压控制方法已经比较成熟,但是在 理论和应用方面仍然存在需要改进的方向:无功电压协调控制要考虑源网两者协 调控制。因此,我们在以上方法的基础上,提出一种基于源网协调的无功电压控制 方法,使常规电源、无功补偿装置共同协调控制协调无功电压,在确保电网安全的 前提下进一步提升电网对风电的接纳能力。

发明内容

针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种基于源网协调的无功电压控 制方法,用于解决风电功率变化带来的电压波动问题,为电网运行提供参考。

一种基于源网协调的无功电压控制方法,包括以下步骤:

S1:获取风电集群接入电网的运行控制参数；

S2:计算区域无功电压灵敏度系数矩阵；

S3:计算区域内无功补偿装置无功补偿能力；

S4:构建基于源网协调的无功优化控制模型

S5:求解得到源网协调的无功电压控制方案，并下发执行。

所述S1包括以下步骤:

S101:获取区域电网的网络结构参数；

S102:获取区域电网中场/群接入点连续、离散型无功补偿装置的最大无功补 偿量容量之和。其中离散型无功补偿装置的最大补偿容量为N_i,max·Q_i,c0；连续型无 功补偿装置的最大补偿容量为[-Q_i,smin +Q_i,smax]，获取常规电源最大无功补偿量容 量Q_i,p0。

所述S2包括以下步骤:

S201列写区域电网内风电集群点和各风电场接入点无功电压灵敏度方程。

S202:计算区域电网内节点无功电压灵敏度系数S_ij

所述S3包括以下步骤:

S301:获取区域电网中场/群接入点无功补偿装置的实时状态。其中包括:离 散型无功补偿装置(电容/电抗器组)已经向电网补偿的无功功率n_i,0·Q_i,c0；连续型 无功补偿装置(SVC、SVG)已经向电网补偿无功功率Q_i,s0；