[发明专利]一种适用于三站合一储能风电站的AVC控制策略方法

说明书

本发明公开了一种适用于三站合一储能风电站的AVC控制策略方法，首先通过储能站、升压站及风电站的数据采集，计算各无功设备的实时无功功率储备及结合超短期风功率数据估计期望无功功率储备及预计并网点电压变化值。然后进行双层判断，分为实时电压越线判定及下一时段预期电压越线判定。再依据实时判断层所判定的结果并结合无功功率设备实时及预期无功功率储备给予不同的动作次序。最后在完成调压动作后，对设备之间及风机群之间的无功功率进行再分配。本发明能够在不影响“三站合一”风力发电站有功功率最大输出的前提下，充分发挥各个设备的无功功率潜力及特性，安全、稳定及高效的调节并网点电压，同时能避免设备重复操作及无功功率浪费。

技术领域

本发明涉及新能源配储能电站控制领域，特别涉及一种适用于三站合一储能风电站的AVC控制策略方法。

背景技术

随着能源问题日益受到广泛关注，新能源发电技术逐渐蓬勃发展与工程应用。风力发电技术因其相较于其他新能源发电技术限制较少，且无论陆地丘陵、高原等地或者海上风资源均相对丰富，所以风力发电技术成为主流的新能源发电技术。然而，与火力发电和核电不同，由于风资源波动性和随机性较大，在充分利用风资源的前提下，风功率不具备可控调度性。随着风力发电的大规模机群并网，其所占发电比例逐年上升，其的波动性和随机性也对电力系统的安全调度及稳定运行带来了严峻的挑战。

为改善大规模风力发电并网所带来的相关困境与难题，风电-储能技术被提出并深入研究。储能电池为代表的储能技术也深受电力系统的认可及接受，含储能电站的风电站也逐步被列入规划和并网建设。储能装置的介入可以调控风电站并网有功功率，使其具有相当程度的可调度性，能够跟踪提前上报调度中心的发电计划曲线。同时还能提供一次调频、调压和提供惯量等辅助服务。感应滤波升压站、机群风力发站和储能站这种“三站合一”的风力发电站的拓扑结构被提出，可有效解决风电站风功率波动、谐波污染及无功缺额等问题。自动电压控制（AVC）是所有发电站所应具备的基本功能，其能够对电站并网点电压进行实时监控并利用可控无功源进行自动调节。然而，“三站合一”风力发电站配置储能装置后，因储能的快速调节特性而可替代原有的SVG等此类无功调压装置功能，因此，储能装置的无功功率储备裕度如何有效发挥，也对站内的无功功率补偿和电压调整控制策略提出了要求。同时也是风力发电站如何充分发挥储能电站的积极作用及合理规划多无功源的协调控制以满足其AVC控制策略的难题。

发明内容

为了解决目前含风力发电站因无功设备繁多（储能PCS、双馈风机背靠背变流器、升压站滤波及无功补偿设备、升压站主变有载调压开关OTLC），且部分无功源的无功功率储备与有功功率输出相耦合而带来的无功设备利用不充分、调节反复振荡和影响有功功率出力等技术问题。本发明提供一种适用于三站合一储能风电站的AVC控制策略方法。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，

一种适用于三站合一储能风电站的AVC控制策略方法，包括以下步骤：

步骤一，采集发电站包括实时并网点电压、各设备的无功功率储备和无功功率总储备在内的实时电气数据，并且结合超短期风功率预测数据对下一时段包括并网点电压期望值、储能站有功功率的输出、各台风机预测风功率在内的相关参数进行估算；

步骤二，判断实时并网点电压是否处于参考电压指令范围内，若在范围内，则进入步骤三；否则进入步骤四；

步骤三，根据超短期风功率预测数据，计算下一时段的并网点电压期望值并判断是否处于参考电压指令范围内，若在范围内则不作调整，并返回步骤一；否则进入步骤五；

步骤四，判断实时并网点电压是超过参考电压指令上限或是低于参考电压指令下限，若超过上限则进入步骤六；否则进入步骤七；

步骤五，判断并网点电压期望值是超过参考电压指令上限或是低于参考电压指令下限，若超过上限则进入步骤八；否则进入步骤九；