一种风光储联合发电站无功电压控制方法技术

一种风光储联合发电站无功电压控制方法，可以根据风光储联合发电站并网点电压目标值和并网点母线电压实测值的偏差，给出风光储联合发电站的无功分配方法，其优越性在于能够兼顾到风光储联合发电站各台主变下全部无功源的无功能力，充分利用动态无功补偿装置调节的快速性，实现风机、光伏逆变器、储能变流器和无功补偿装置的无功协调控制，满足电网对风光储联合发电站的无功电压要求。

【技术实现步骤摘要】
(一)
：本专利技术涉及电力系统控制技术
，特别是涉及一种风光储联合发电站无功电压控制方法。(二)
技术介绍
：近几年来，风能、太阳能等可再生清洁能源发电得到大力发展。风能、太阳能发电具有随机性、间歇性和波动性等特点，风能、太阳能发电的大规模接入给电力系统的安全稳定运行造成了很大的影响，其中无功电压问题就是实际运行中最为常见的问题之一。目前，新建风电场、光伏电站大都配置了相应容量的无功补偿装置，并根据系统需求进行控制和管理，可以有效提高风电场、光伏电站并网点电压的稳定性。根据检索，目前国内外对储能系统与风电、光伏发电等可再生能源的协调控制方法研究主要集中在有功控制方面，目前尚没有有效的针对风、光、储和无功补偿装置的多源无功协调控制方法，控制风光储联合发电系统的并网点电压跟踪调度下发的电压控制指令。(三)
技术实现思路
：本专利技术的目的在于提供一种风光储联合发电站无功电压控制方法，它可以克服上述现有技术的不足，结合有功出力的情况，对风光储电站的无功功率按主变数量进行分配，协调控制风机、光伏逆变器、储能变流器及无功补偿装置的无功输出，充分发挥动态无功补偿装置的快速响应调节能力，使得风光储联合发电站并网点的无功输出满足系统负荷的变化，维持风光储联合发电站并网点电压稳定。本专利技术的技术方案：一种风光储联合发电站无功电压控制方法，其特征在于它包括以下步骤：(1)获取调度系统下发的风光储联合发电站并网点电压目标值Utarget，获取风光储联合发电站并网点母线电压实测值Umea以及风机、光伏逆变器、储能变流器和无功补偿装置的实时状态数据、运行信息及升压站电气量信息；(2)根据公式ΔU＝|Utarget-Umea|计算风光储联合发电站并网点电压偏差值ΔU；如电压偏差值ΔU在预先设定的电压偏差死区阈值内，则风光储联合发电站不进行无功补偿，返回步骤(1)；否则进入步骤(3)；(3)结合风光储联合发电站并网点电压无功灵敏度，计算无功增量ΔQ；(4)将无功增量在各台主变间进行初次分配；(5)根据单台主变所带的风机、光伏逆变器、储能变流器和无功补偿设备的无功可控裕度，计算单台主变的无功可控裕度；(6)结合单台主变的无功可控裕度和初次分配的结果计算各台主变的无功校正目标值，并将其在各台主变间进行再次分配；(7)将再次分配给单台主变的无功增量ΔQ＇分别在各台主变所带的风机、光伏逆变器、储能变流器和无功补偿装置间进行分配；(8)根据步骤(7)的无功增量分配结果生成无功控制目标，根据无功控制目标向风机、光伏逆变器、储能变流器和无功补偿装置发出无功控制指令；(9)转向步骤(1)，进入下一计算周期。所述步骤(2)中电压偏差死区阈值应为允许的风光储联合发电站并网点电压波动量。所述步骤(4)中将无功增量进行初次分配的方法为按照各台主变的有功出力比例在各台主变间分配无功增量。所述步骤(6)中结合单台主变的无功可控裕度和初次分配的结果计算各台主变的无功校正目标值，并将其在各台主变间进行再次分配的方法是由以下步骤构成：(6-1)将分配给单台主变的无功增量与单台主变的无功可控裕度进行比较；(6-2)若分配给单台主变的无功增量小于或等于单台主变的无功可控裕度，则单台主变的无功校正目标值为分配给单台主变的无功增量；(6-3)若分配给单台主变的无功增量大于单台主变的无功可控裕度，则单台主变的无功校正目标值为单台主变的无功可控裕度；(6-4)将各台主变的无功校正目标值求和，生成总的无功校正目标值ΔQ1，根据公式ΔQε＝|ΔQ-ΔQ1|计算总的无功校正目标值ΔQ1与总的无功增量ΔQ之间的偏差值ΔQε；若ΔQε在预先设定的无功偏差死区阈值内，则将得到的各台主变的无功校正目标值分配给各台主变；若ΔQε不在预先设定的无功偏差死区阈值内，则将ΔQε在仍有无功可控裕度的单台主变间按各台主变的有功出力比例进行分配，再次生成各台主变的无功校正目标值之和ΔQ1，并计算ΔQε，直到ΔQε进入预先设定的无功偏差死区阈值内，最终得到各台主变的无功校正目标值并分配给各台主变。所述步骤(6-4)中预先设定的无功偏差死区阈值根据经验值设定，一般可以取0.3MVar～0.6MVar。所述步骤(7)中将再次分配给单台主变的无功增量ΔQ＇分别在各台主变所带的风机、光伏逆变器、储能变流器和无功补偿装置间进行分配的具体方法由以下步骤构成：(7-1)将再次分配给单台主变的无功增量首先分配给动态无功补偿装置，若无功增量大于动态无功补偿装置的可控裕度，则将多出部分分配给风机、光伏逆变器、储能变流器。(7-2)在给风机、光伏逆变器、储能变流器分配无功增量时按照各条风机线、光伏线、储能线所在集电线路的有功出力比例进行分配；(7-3)将分配给各发电设备所在馈线的无功增量与各条馈线的无功可控裕度进行比较；(7-4)若分配给各条馈线的无功增量小于或等于各条馈线的无功可控裕度，则各条馈线的无功校正目标值为分配给各条馈线的无功增量；(7-5)若分配给各条馈线的无功增量大于各条馈线的无功可控裕度，则各条馈线的无功校正目标值为各条馈线的无功可控裕度。(7-6)将各条馈线的无功校正目标值求和，生成总的无功校正目标值ΔQ2，根据公式ΔQω＝|ΔQ＇-ΔQ2|计算总的无功校正目标值ΔQ2与总的无功增量ΔQ＇之间的偏差值ΔQω；若ΔQω在预先设定的无功偏差死区阈值内，则将得到的各条馈线的无功校正目标值分配给各条馈线；若ΔQω不在预先设定的无功偏差死区阈值内，则将ΔQω在仍有无功可控裕度的各条馈线间按各条馈线的有功出力比例进行分配，再次生成各条馈线的无功校正目标值之和ΔQ2，并计算ΔQω，直到ΔQω进入预先设定的无功偏差死区阈值内，最终得到各条馈线的无功校正目标值并分配给各条馈线所带的风机、光伏逆变器和储能变流器。所述步骤(7-6)中预先设定的无功偏差死区阈值根据经验值设定，一般可以取0.1MVar～0.3MVar。本专利技术的优越性：1.以风光储联合发电站并网点电压为控制目标，以无功作为调整量，根据风光储联合发电站并网点电压目标值与并网点母线电压实测值的偏差，给出风光储联合发电站的无功分配方法，从而能够满足电网对风光储联合发电站的无功电压要求；2.能够充分利用动态无功补偿装置调节的快速性，在控制过程中充分考虑到了各台主变、各条馈线的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风光储联合发电站无功电压控制方法，其特征在于它包括以下步骤：(1)获取调度系统下发的风光储联合发电站并网点电压目标值Utarget，获取风光储联合发电站并网点母线电压实测值Umea以及风机、光伏逆变器、储能变流器和无功补偿装置的实时状态数据、运行信息及升压站电气量信息；(2)根据公式ΔU＝|Utarget‑Umea|计算风光储联合发电站并网点电压偏差值ΔU；如电压偏差值ΔU在预先设定的电压偏差死区阈值内，则风光储联合发电站不进行无功补偿，返回步骤(1)；否则进入步骤(3)；(3)结合风光储联合发电站并网点电压无功灵敏度，计算无功增量ΔQ；(4)将无功增量在各台主变间进行初次分配；(5)根据单台主变所带的风机、光伏逆变器、储能变流器和无功补偿设备的无功可控裕度，计算单台主变的无功可控裕度；(6)结合单台主变的无功可控裕度和初次分配的结果计算各台主变的无功校正目标值，并将其在各台主变间进行再次分配；(7)将再次分配给单台主变的无功增量ΔQ＇分别在各台主变所带的风机、光伏逆变器、储能变流器和无功补偿装置间进行分配；(8)根据步骤(7)的无功增量分配结果生成无功控制目标，根据无功控制目标向风机、光伏逆变器、储能变流器和无功补偿装置发出无功控制指令；(9)转向步骤(1)，进入下一计算周期。...

【技术特征摘要】
1.一种风光储联合发电站无功电压控制方法，其特征在于它包
括以下步骤：
(1)获取调度系统下发的风光储联合发电站并网点电压目标值
Utarget，获取风光储联合发电站并网点母线电压实测值Umea以及风机、
光伏逆变器、储能变流器和无功补偿装置的实时状态数据、运行信息
及升压站电气量信息；
(2)根据公式ΔU＝|Utarget-Umea|计算风光储联合发电站并网点电
压偏差值ΔU；如电压偏差值ΔU在预先设定的电压偏差死区阈值内，
则风光储联合发电站不进行无功补偿，返回步骤(1)；否则进入步骤
(3)；
(3)结合风光储联合发电站并网点电压无功灵敏度，计算无功
增量ΔQ；
(4)将无功增量在各台主变间进行初次分配；
(5)根据单台主变所带的风机、光伏逆变器、储能变流器和无
功补偿设备的无功可控裕度，计算单台主变的无功可控裕度；
(6)结合单台主变的无功可控裕度和初次分配的结果计算各台
主变的无功校正目标值，并将其在各台主变间进行再次分配；
(7)将再次分配给单台主变的无功增量ΔQ＇分别在各台主变所
带的风机、光伏逆变器、储能变流器和无功补偿装置间进行分配；
(8)根据步骤(7)的无功增量分配结果生成无功控制目标，根
据无功控制目标向风机、光伏逆变器、储能变流器和无功补偿装置发
出无功控制指令；
(9)转向步骤(1)，进入下一计算周期。
2.根据权利要求1所述一种风光储联合发电站无功电压控制方
法，其特征在于所述步骤(2)中电压偏差死区阈值应为允许的风光
储联合发电站并网点电压波动量。
3.根据权利要求1所述一种风光储联合发电站无功电压控制方
法，其特征在于所述步骤(4)中将无功增量进行初次分配的方法为
按照各台主变的有功出力比例在各台主变间分配无功增量。
4.根据权利要求1所述一种风光储联合发电站无功电压控制方
法，其特征在于所述步骤(6)中结合单台主变的无功可控裕度和初
次分配的结果计算各台主变的无功校正目标值，并将其在各台主变间
进行再次分配的方法是由以下步骤构成：
(6-1)将分配给单台主变的无功增量与单台主变的无功可控裕
度进行比较；
(6-2)若分配给单台主变的无功增量小于或等于单台主变的无
功可控裕度，则单台主变的无功校正目标值为分配给单台主变的无功
增量；
(6-3)若分配给单台主变的无功增量大于单台主变的无功可控
裕度，则单台主变的无功校正目标值为单台主变的无功可控裕度；
(6-4)将各台主变的无功校正目标值求和，生成总的无功校正
目标值ΔQ1，根据公式ΔQε＝|ΔQ-ΔQ1|计算总的无功校正目标值ΔQ1与总的无功增量Δ...

【专利技术属性】
技术研发人员：任巍曦，牛虎，寇建，刘宏勇，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网新源张家口风光储示范电站有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11