[发明专利]一种基于全网同时间断面的风电场无功优化运行控制方法

摘要

本发明基于电力系统WAMS相同时间断面量测信息技术，公开了一种风力发电场内风电机组及无功补偿装置无功优化运行控制方法。主要内容包括：该方法实时获取风电场PMU子站数据，保证风电场AVC子站所获取的并网点电压、无功功率与AVC主站保持相同时间断面，充分考虑风电机组、无功补偿装置的运行约束条件及环境因素的影响，通过风电机组之间以及风电机组与无功补偿装置之间的协调，配合主站实现风电场并网点无功电压同步快速调节。

主权项

1.一种基于全网同时间断面的风电场无功优化运行控制方法，内容包括：1）AVC子站主控制器通过B码方式接受时钟设备对时信号，保证与AVC主站运算时标统一；2）依据实时测风数据和风电机组安全无功功率数据计算风电机组的无功功率裕度和最优无功功率，并且设置可靠系数，判断风电机组最大可发无功功率；3）根据无功补偿装置运行状态及运行数据，实时计算无功补偿装置的无功功率裕度；4）通过PMU子站获取风电场并网点电压、无功功率运行数据，引入延时修正系数，计算主子站相同时间断面风电场并网点无功功率需求和风电场无功功率优化控制；5）响应速度快的无功补偿装置先动作，在最小时间尺度响应并网点无功功率需求；6）采用相似裕度法对运行的风电机组进行无功功率分配，并置换无功补偿装置无功功率裕度；7）将风电机组的运行参数标准化，适用于不同类型的风力发电机组；采用相似裕度法对运行中的风电机组进行无功功率优化，相似裕度法主要依据风电机组的运行状态、机组实发无功功率与最优无功功率比值大小、每台机组可提供最大无功功率对运行的风电机组进行无功功率优化分配；依据风电机组的运行状态、机组实发无功功率与最优无功功率比值大小、每台机组可提供最大无功功率对风电机组进行无功功率优化控制，充分考虑了各种风电机组安全无功功率上限，无功功率裕度大的风电机组优先进行无功出力，故障但可运行风电机组、临近无功功率上限机组柔性控制无功出力，保证并网点电压为最优，同时实现对风电机组的保护性控制；Q_out=k₁X（k₂（Q_all/Q_opt）+k₃Q_max）Q_out ‑‑‑‑‑表示风电机组无功功率指令；X ‑‑‑‑‑表示风电机组运行状态；Q_all ‑‑‑‑‑表示风电机组实发无功功率；Q_opt ‑‑‑‑‑表示风电机组的最优无功功率；Q_max‑‑‑‑‑‑表示风电机组的最大安全无功功率；k₁、k₂、k₃‑‑表示各项的权重系数，可切换人工设定或自动计算。