[发明专利]一种考虑调压裕度的大型风电场无功电压控制方法及装置

权利要求书

1.一种考虑调压裕度的大型风电场无功电压控制方法，其特征在于，包括风电场，所述风电场中配置有无功补偿装置以及风电机组，所述方法应用于风电场，包括：

在电压模式下，计算整个风电场的无功总需求值；

判断是否满足无功补偿需求，当满足无功补偿需求时，通过无功补偿装置进行无功调节，若无功补偿装置无法满足无功补偿量，利用风电机组进行无功补偿；

判断风电机组无功容量是否充足，当风电机组无功容量充足时，风电机组运行在自适应下垂控制模式，当风电机组无功容量不充足时，风电机组运行在减载控制模式。

2.根据权利要求1所述的考虑调压裕度的大型风电场无功电压控制方法，其特征在于：所述风电机组运行在自适应下垂控制模式时，风电机组网侧变流器设置自适应下垂系数，所述下垂系数随风速的变化自动调整，合理分配各机组的无功输出以支撑并网点电压。

3.根据权利要求1所述的考虑调压裕度的大型风电场无功电压控制方法，其特征在于：所述风电机组运行在减载控制模式时，根据风速变化采用对应的减载方法，调节转子转速并结合桨距角控制实现减载，增加无功输出，网侧变流器保持自适应下垂控制。

4.根据权利要求1所述的考虑调压裕度的大型风电场无功电压控制方法，其特征在于：还包括接收上级下发的无功指令作为风电场的无功总需求值。

5.根据权利要求1所述的考虑调压裕度的大型风电场无功电压控制方法，其特征在于：在电压模式下，计算整个风电场的无功总需求值，包括：

将并网点电压作为控制对象，将并网点参考电压U_ref与实际运行电压U_cur进行比较，求得偏差电压ΔU利用比例积分控制器得到整个风电场的无功总需求Q_ref，公式如下：

Q_ref＝K_P(U_ref-U_cur)+K_I∫(U_ref-U_cur)dt (1)

式中：K_P、K_I分别为比例积分系数，K_P设定为U_cur和并网点与风电场母线之间输电线路的电抗之比；K_I依据经验进行调整。

6.根据权利要求1所述的考虑调压裕度的大型风电场无功电压控制方法，其特征在于：所述风电机组运行在自适应下垂控制模式时，自适应下垂控制环节的无功电流输出定义为：

式中：V_sys为电压有效值，V_nom为额定电压值，为自适应下垂系数，自适应下垂系数与风电机组的无功功率成正比，Q_W,i为i号风电机组的无功功率；C为常系数。

7.根据权利要求1所述的考虑调压裕度的大型风电场无功电压控制方法，其特征在于：所述风电机组运行在减载控制模式的控制方法为：

确定保障并网电压稳定情况下，提供给并网点的无功功率最小值Q_L，由于风电机组输出功率满足且风电机组越接近额定状态，减载相同功率所释放的无功容量越大，因此需要判别各个机组的减载优先级，并选取风电机组进行减载控制。