[发明专利]一种大型风电场的无功调压控制方法

权利要求书

1.一种大型风电场的无功调压控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：检测风电场并网点三相电压和三相电流并计算反馈功率；

S2：根据风电场并网点三相电压和三相电流得到风电场的故障状态位S，若S＝0则转至步骤S3；若S＝1则转至步骤S4；

S3：进行快速电压控制；

S4：进行快速紧急支撑控制；

所述步骤S2中根据原始数据得到风电场的故障状态位的函数如下：

其中，U_pcc是风电场并网点电压，S是风电场故障状态位，B是风电场稳定指标；S＝0时，风电场为非故障状态；S＝1时，风电场为故障状态；

所述步骤S3中的快速电压控制包括以下步骤：

S21：通过风电机组出口电压进行初步无功调压控制；

S22：根据风电场并网点电压和反馈的无功功率值进行二次纠偏控制；

S23：下发风电场内各台机组的无功指令参考值；

所述步骤S21中的初步无功调压控制的目标函数如下：

Q_j＝(1-U_j)*S_{sc_j}

其中，Q_j是风电场内第j台机组的无功功率，U_j是风电场内第j台机组出口端电压值，S_{sc_j}是风电场内第j台机组出口端短路容量；

所述步骤S3中快速电压控制的目标函数如下：

f₁＝min(a|1∠0°-U_pcc|+bP_Loss)

其中，U_pcc是风电场并网点电压，P_Loss是风电场内有功功率损耗，a、b均为比重系数；

所述步骤S4中的快速紧急支撑控制包括以下步骤：

S31：根据风电场并网点电压计算无功紧急支撑所需的无功调节量；

S32：根据各台机组的无功功率参考值将无功调节量分配至各台机组；

S33：对各台机组进行超限判断处理；

S34：对风电场中各台机组进行重整处理；

所述步骤S31中无功调节量的计算公式如下：

Q_{f_ref}＝-k(U_pcc-U_d)P_pcc

其中，Q_{f_ref}是风电场无功功率目标值，P_pcc是风电场总有功功率，U_d是无功调压控制死区，U_pcc是风电场并网点电压，k是无功调压比例系数；

所述步骤S32中无功功率参考值的计算公式如下：

其中，Q_{j_ref}是风电场内第j台机组的无功功率参考值，P_j是风电场内第j台机组的有功功率，Q_{f_ref}是风电场无功功率目标值，P_pcc是风电场总有功功率；

所述步骤S33中超限判断处理包括以下步骤：

S41：判断各台机组无功响应是否超过限度，若是，则转至步骤S42，若否，则转至步骤S43；

S42：选取出口并网点电压低且有功功率值大的风电机组进行降功率的无功紧急支撑；

S43：下发各台机组的无功指令值；

步骤S41中各台机组无功响应是否超过限度是判断机组的无功功率是否满足条件：

-0.95P_j＜Q_j＜0.95P_j，若满足，则未超过限度，若不满足，则是超过限度；

所述步骤S4中快速紧急支撑控制的目标函数如下：

f₂＝min(a|1∠0°-U_pcc|+bQ_Loss)

其中，U_pcc是风电场并网点电压，Q_Loss是风电场内无功功率损耗、a、b均为比重系数。

2.根据权利要求1所述的一种大型风电场的无功调压控制方法，其特征在于，所述步骤S34中的重整处理包括以下步骤：

S51：计算各台机组的运行状态值L；

S52：若L＝0，则机组进行无功功率优先的控制策略，若L＝1，则机组保持有功功率优先的控制策略；

S53：除去运行状态值L为0的风电机组；

S54：判断故障状态位S是否为0，若是，则将风电场内各台机组的运行状态值L均置为1，若否，则重复步骤S4；

所述步骤S51中运行状态值L的计算公式如下：

其中，Q_{j_ref}是风电场内第j台机组的无功功率参考值，Q_{j_max}是风电场内第j台机组的无功功率最大值。