[发明专利]一种新能源电站的无功控制方法及系统

说明书

本发明提供一种新能源电站的无功控制方法及系统，根据就地测控装置运行信息和新能源电站并网点联络线参数，计算并网点电压；当并网点电压偏离电压参考值时，基于并网点电压参考值和并网点相对于新能源电站出口的电压灵敏度，计算新能源电站的无功功率调整量，根据无功功率调整量调节新能源电站的无功功率输出。通过上述方案确保电站无功功率限值和电站出口电压限值的约束下最大程度的发挥快速无功调节能力，使得并网点电压满足参考值要求，提升新能源电站的电网无功电压支撑能力。

技术领域

本发明涉及新能源发电运行控制技术领域，具体涉及一种新能源电站的无功控制方法及系统。

背景技术

大规模新能源电站多集中建设在光照资源、风资源条件好的西北、东北等地区，这些地域范围广而本地负荷小，新能源发电需要远距离输送消纳。光伏、风力等新能源本身具有间歇性、随机性、不稳定性和分布不均匀性等特点，天气的短期波动和气候的周期性变化引起的新能源发电出力波动会导致输电线路电压超限，进而影响到整个系统的电压稳定性。电网发生扰动期间，电网更需要大规模新能源电站快速的功率响应支撑，以维持电力系统的安全稳定运行。国内外多次报道过电网发生故障扰动早期，新能源机组出现大面积脱网、新能源电站没有充分提供有效的功率支撑，进而造成电力系统安全事故扩大的案例。

随着当前积极推进全球能源互联网建设的发展战略趋势下，新能源电站建设规模不断扩大，接入电压等级不断提高，需要输电的距离更远，新能源发电容量在电力系统中的比例不断提高，新能源发电对电力系统安全稳定的影响日益加大，这对提升大规模新能源电站运行控制水平以及电网支撑能力提出了更高的要求。

新能源电站接入电网，首先带来的是接入点和地区电网的电压无功和电能质量问题。随着电力电子技术的不断提升，目前主流的风电机组和光伏发电单元都具有较好的电压/无功控制能力，并能够通过控制策略实现无冲击并网，但受机组容量以及电力电子器件过载能力的限制，其电压和无功调节能力有限，因此也需要新能源电站的进行综合电压/无功协调控制，提高新能源电站的电压无功控制能力，向电网提供辅助服务功能。

国标19963-2011《风电场接入电力系统技术规定》和19964-2012《光伏发电站接入电力系统技术规定》均明确要求风电场和光伏电站必须具备无功调节能力，并且优先利用风电机组和光伏发电单元自身的无功调节能力。在新能源电站无功控制策略方面，还没有统一的技术标准，同时针对新能源的分布特点的许多大规模新能源接入非常薄弱的电网末端。因此随着新能源并网规模的逐步扩大，需要更为强大的电压无功调节手段，保证新能源安全接入和稳定运行。

发明内容

为了弥补上述现有技术的不足，本发明提供一种新能源电站的无功控制方法及系统，充分考虑了新能源电站并网点与电站出口的无功电压灵敏度关系，准确计算并网点电压满足电压参考值需求时，各新能源电站的无功功率调整量，确保满足电站无功功率限值和电站出口电压限值的约束下最大程度的发挥快速无功调节能力，确保并网点电压满足参考值要求，提升新能源电站的电网无功电压支撑能力。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种新能源电站的无功控制方法，所述方法包括：

根据就地测控装置运行信息和新能源电站并网点联络线参数，计算并网点电压；

当所述并网点电压偏离电压参考值时，基于所述并网点电压参考值和并网点相对于新能源电站出口的电压灵敏度，计算新能源电站的无功功率调整量，根据所述无功功率调整量调节新能源电站的无功功率输出。

优选的，通过下式确定并网点电压：

式中，U_PCC为并网点电压，P_R和Q_R分别为新能源电站输出的有功功率和无功功率，U_R为新能电站出口母线电压，R和X分别为新能源电站并网点联络线的电阻和电抗。