一种多源协调控制的风电场无功控制方法技术

本发明专利技术公开了一种多源协调控制的风电场无功控制方法，根据风电场并网点电压与发电端电压计算得到风电场站的总阻抗，再通过所述总阻抗计算得到风电场站所需的总无功率功率,判断储能设备所处的状态及判断风电场站需要的总无功功率是否在所述SVG设备的总可发无功功率的上下限范围内，并根据储能设备所处的状态，对所述储能设备、SVG设备及风电机组群进行协调控制发无功功率来满足风电场站的无功功率需求：该多源协调控制的风电场无功控制方法利用SVG设备和储能设备能快速发出无功功率的特性，在无功协调控制中快速支撑电压，缩短无功调节时间，灵活利用储能设备，扩大风电场站的可发无功容量。的可发无功容量。的可发无功容量。

【技术实现步骤摘要】
一种多源协调控制的风电场无功控制方法


[0001]本专利技术涉及新能源发电
，尤其涉及一种多源协调控制的风电场无功控制方法。

技术介绍

[0002]随着经济和科学技术的发展，全球用电量逐年增加，随之带来二氧化碳的高排放。风能和太阳能作为清洁环保的可再生能源，越来越受到重视，但风光能源自带的间隙性、不确定性与波动性等特点，必会对电力系统的安全运行带来影响，特别是对电网电压带来极大的挑战。在现有技术中，风电场中的储能设备多用以有功方面的应用，比如调频方面的参与，但储能设备关于无功调压方面的应用却是没有，无法发挥出储能设备在无功协调控制中快速支撑电压及缩短无功调节时间的作用。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提出一种多源协调控制的风电场无功控制方法，该多源协调控制的风电场无功控制方法利用SVG设备和储能设备能快速发出无功功率的特性，在无功协调控制中快速支撑电压，缩短无功调节时间，灵活利用储能设备，扩大风电场站的可发无功容量。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种多源协调控制的风电场无功控制方法，构建风电场站控制系统，所述风电场站控制系统包括调度系统、自动电压控制系统、风电机组数据采集与监测系统，所述风电机组数据采集与监测系统与SVG设备、储能设备及风电机组群连接；根据风电场并网点电压与发电端电压计算得到风电场站的总阻抗，再通过所述总阻抗计算得到风电场站所需的总无功率功率Q
all
,判断储能设备所处的状态及判断风电场站需要的总无功功率Q/>all
是否在所述SVG设备的总可发无功功率的上下限范围内，并根据储能设备所处的状态，对所述储能设备、SVG设备及风电机组群进行协调控制发无功功率来满足风电场站的无功功率需求：
[0005]如果风电场站需要的总无功功率Q
all
在所述SVG设备的总可发无功功率的上下限范围内，则只启用SVG设备发无功功率来满足风电场站的无功功率需求；
[0006]如果风电场站需要的总无功功率Q
all
不在所述SVG设备的总可发无功功率的上下限范围内，则利用所述SVG设备和储能设备快速发出无功功率来满足风电场站的无功功率需求，风电机组群随后动作发无功功率协调配合完成风电场站的无功功率需求；或者风电机组群动作发出无功功率，并与 SVG设备协调配合完成风电场站的无功功率需求。
[0007]优选地，所述“判断风电场站需要的总无功功率Q
all
是否在所述SVG设备的总可发无功功率的上下限范围内”的上下限范围具体为：
[0008]Q
smin
≤Q
all
≤Q
smax
[0009]其中，Q
smin
＝Q
s1min
+Q
s2min
+
…
+Q
snmin
、Q
smax
＝Q
s1max
+Q
s2max
+
…
+Q
snmax
，
[0010]Q
smin
为SVG设备总可发无功功率下限，Q
smax
为SVG设备总可发无功功率上限，Q
s1min
为第一台SVG设备的可发无功功率下限，Q
s1max
为第一台SVG 设备的可发无功功率上限；Q
s2min
为第二台SVG设备的可发无功功率下限， Q
s2max
为第二台SVG设备的可发无功功率上限；Q
snmin
为第n台SVG设备的可发无功下限，Q
snmax
为第n台SVG设备的可发无功上限，n为风电场站配置的 SVG设备的数量。
[0011]优选地，当所述储能设备处于待机状态或者调频状态，且风电场站需要的总无功功率Q
all
在所述SVG设备的总可发无功功率的上下限范围内，则只启用SVG设备发无功功率来满足风电场站的无功功率需求：
[0012]对要求SVG设备发的无功功率进行平均分配，其分配策略为：
[0013][0014]其中，Q
s1
为要求第一台SVG设备发出的无功功率，Q
s2
为要求第二台 SVG设备发出的无功功率，Q
sn
为要求第n台SVG设备发出的无功功率。
[0015]优选地，当所述储能设备处于待机状态或者调频状态，风电场站需要的总无功功率Q
all
在所述SVG设备的总可发无功功率的上下限范围内，则只启用SVG设备发无功功率来满足风电场站的无功功率需求：
[0016]对要求SVG设备发的无功功率进行排队分配，其分配策略为：
[0017]风电场站配置的前m台SVG设备满发无功功率，第m+1台SVG设备发余下无功功率，其余SVG设备待机准备，其中，m＜n。
[0018]优选地，当所述储能设备处于待机状态且风电场站需要的总无功功率 Q
all
大于SVG设备总可发无功功率上限，则利用所述SVG设备和储能设备快速发出无功功率来满足风电场站的无功功率需求，风电机组群随后动作发无功功率协调配合完成风电场站的无功功率：对要求SVG设备、储能设备及风电机组群发出的无功功率进行分配，其分配策略为：
[0019]Q
all
＝Q
smax
+Q
e
+Q
t
[0020]其中，Q
smax
为SVG设备总可发无功功率上限，Q
e
为储能设备发出的感性无功功率，Q
t
为风电机组群发出的感性无功功率，感性无功为无功功率符号为正。
[0021]优选地，当所述储能设备处于待机状态且风电场站需要的总无功功率 Q
all
小于SVG设备总可发无功功率下限，则利用所述SVG设备和储能设备快速发出无功功率来满足风电场站的无功功率需求，风电机组群随后动作发无功功率协调配合完成风电场站的无功功率：对要求SVG设备、储能设备及风电机组群发出的无功功率进行分配，其分配策略为：
[0022]Q
all
＝Q
smin
+Q
e
+Q
t
[0023]其中，Q
smax
为SVG设备总可发无功下限，Q
e
为储能设备发出的容性无功功率，Q
t
为风电机组群发出的容性无功功率，容性无功为无功功率符号为负。
[0024]优选地，当所述储能设备处于调频状态且风电场站需要的总无功功率Q
all
大于SVG设备总可发无功功率上限，则风电机组群动作发出无功功率，并与 SVG设备协调配合完成风电场站的无功功率需求：
[0025]对要求风电机组群、SVG设备发出的无功功率进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多源协调控制的风电场无功控制方法，其特征在于，构建风电场站控制系统，所述风电场站控制系统包括调度系统、自动电压控制系统、风电机组数据采集与监测系统，所述风电机组数据采集与监测系统与SVG设备、储能设备及风电机组群连接；根据风电场并网点电压与发电端电压计算得到风电场站的总阻抗，再通过所述总阻抗计算得到风电场站所需的总无功率功率Q
all
,判断储能设备所处的状态及判断风电场站需要的总无功功率Q
all
是否在所述SVG设备的总可发无功功率的上下限范围内，并根据储能设备所处的状态，对所述储能设备、SVG设备及风电机组群进行协调控制发无功功率来满足风电场站的无功功率需求：如果风电场站需要的总无功功率Q
all
在所述SVG设备的总可发无功功率的上下限范围内，则只启用SVG设备发无功功率来满足风电场站的无功功率需求；如果风电场站需要的总无功功率Q
all
不在所述SVG设备的总可发无功功率的上下限范围内，则利用所述SVG设备和储能设备快速发出无功功率来满足风电场站的无功功率需求，风电机组群随后动作发无功功率协调配合完成风电场站的无功功率需求；或者风电机组群动作发出无功功率，并与SVG设备协调配合完成风电场站的无功功率需求。2.根据权利要求1所述的多源协调控制的风电场无功控制方法，其特征在于，所述“判断风电场站需要的总无功功率Q
all
是否在所述SVG设备的总可发无功功率的上下限范围内”的上下限范围具体为：Q
smin
≤Q
all
≤Q
smax
其中，Q
smin
＝Q
s1min
+Q
s2min
+
…
+Q
snmin
、Q
smax
＝Q
s1max
+Q
s2max
+
…
+Q
snmax
，Q
smin
为SVG设备总可发无功功率下限，Q
smax
为SVG设备总可发无功功率上限，Q
s1min
为第一台SVG设备的可发无功功率下限，Q
s1max
为第一台SVG设备的可发无功功率上限；Q
s2min
为第二台SVG设备的可发无功功率下限，Q
s2max
为第二台SVG设备的可发无功功率上限；Q
snmin
为第n台SVG设备的可发无功下限，Q
snmax
为第n台SVG设备的可发无功上限，n为风电场站配置的SVG设备的数量。3.根据权利要求2所述的多源协调控制的风电场无功控制方法，其特征在于，当所述储能设备处于待机状态或者调频状态，且风电场站需要的总无功功率Q
all
在所述SVG设备的总可发无功功率的上下限范围内，则只启用SVG设备发无功功率来满足风电场站的无功功率需求：对要求SVG设备发的无功功率进行平均分配，其分配策略为：其中，Q
s1
为要求第一台SVG设备发出的无功功率，Q
s2
为要求第二台SVG设备发出的无功功率，Q
sn
为要求第n台SVG设备发出的无功功率。4.根据权利要求2所述的多源协调控制的风电场无功控制方法，其特征在于，当所述储能设备处于待机状态或者调频状态，风电场站需要的总无功功率Q
all
在所述SVG设备的总可发无功功率的上下限范围内，则只启用SVG设备发无功功率来满足风电场站的无功功率需求：对要求SVG设备发的无功功率进行排队分配，其分配策略为：风电场站配置的前m台S...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱成中，周党生，张友琦，庄建广，段群龙，李威，
申请(专利权)人：苏州禾望电气有限公司，
类型：发明
国别省市：