[发明专利]一种用于新能源场站级电压闭环控制的方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于新能源场站级电压闭环控制的方法及系统，属于电力系统技术领域。本发明方法，包括：测量新能源场站并网点电压及所述新能源场站内发电单元端电压，并读取新能源场站控制器与发电单元的通信状态；判断新能源场站并网点电压与并网点给定目标电压差值的绝对值，是否大于电压偏差死区；当所述绝对值大于电压所述电压偏差死区时，将无功控制指令下发至发电单元；根据无功控制指令控制新能源场站进入变流器控制器本地级控制模式，并得到Iq_cmd＇，令Iq_cmd＝Iq_cmd＇；将Iq_cmd下发给变流器控制器进行调节。本发明提升了风电场并网点发生电压暂态骤升/骤降时风电场的暂态无功支撑能力，同时提升了风电场短路电流能力。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，并且更具体地，涉及一种用于新能源 场站级电压闭环控制的方法及系统。

背景技术

截至2017年中，我国风电装机达1.54亿千瓦，光伏发电装机达1.02 亿千瓦，合计占全国发电装机的比例超过13％。其中，新疆、青海、宁夏、 冀北等16个省级电网的新能源已成为第二大装机电源，新疆、青海等四省 新能源装机占本地电源总装机比例超过30％。可以预见，不远的未来某些 局部电网新能源占比可能达到80％甚至更高，超高占比新能源并网运行将 成为未来电源结构的重要特征。

但是随着新能源在电网中所占比例越来越高，其对电网的影响范围也 从局部逐渐扩大。新能源机组出力具有明显的间歇性和波动性，这使风电、 光伏大规模接入对局部电网稳定运行带来很大压力，由此导致大规模连锁 脱网事故频频发生。

目前新能源场站(风电/光伏)的主要调压措施是通过静态无功补偿装 置(例如SVG或SVC)来实现，但静态无功补偿装置都是通过电力电子 装置实现，具有一定的控制延时，SVG动态响应时间一般约为30～50ms, TCR型SVC的动态响应时间一般约为100～200ms,MCR型SVC的动 态响应时间可达几百毫秒至秒级。在电力系统电压发生扰动或者故障时导致的电压突增/突减，静态无功补偿装置可能会造成无功反调，恶化系统的 电压稳定水平，静态无功补偿装置适合稳态的电压调节，但是不适合暂态 的快速电压控制。

因此，如何在既兼顾实现电力系统的稳态电压调节，又能在电压突变 暂态过程提供快速正确的无功响应，主动、快速地支撑所在电网的频率和 电压的波动，是目前亟需解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种用于新能源场站级电压闭环控制的 方法，包括：

测量新能源场站并网点电压及所述新能源场站内发电单元端电压，并 读取新能源场站控制器与发电单元的通信状态；

若通信状态满足预设要求，判断新能源场站并网点电压与并网点给定 目标电压差值的绝对值，是否大于电压偏差死区；

当所述绝对值大于电压所述电压偏差死区时，控制新能源场站进入新 能源场站级电压闭环控制模式，并监控新能源场站并网点电压与目标电压 差异数据，根据差异数据获取无功控制指令，并将无功控制指令下发至发 电单元；

确定发电单元端电压是否满足预设阈值，若满足，根据无功控制指令 控制新能源场站进入变流器控制器本地级控制模式，并通过对无功差值进 行PI校正得到正常运行状态下的变流器电气控制输出指令Iq_cmd＇，令变流 器最终输出电流指令Iq_cmd＝Iq_cmd＇；

将Iq_cmd下发给变流器控制器，并经过dq-αβ逆变换后，通过空间矢量 脉宽调制生成变流器开关驱动信号，进行控制与调节。

可选的，通信状态若不满足预设要求，控制新能源场站进入本地电压 闭环模式，并调节新能源场站的无功功率后再次测量新能源场站并网点电 压及所述新能源场站内发电单元端电压，及读取新能源场站控制器与发电 单元的通信状态。