专利名称：风电场并入电网的并网点总无功功率控制能力的确定方法
技术领域：
本发明涉及一种风电场并入电网的并网点总无功功率控制能力的确定方法，属于电カ系统自动电压控制技术领域。
背景技术：
近年来在大規模风电并网区域，频频发生多家风电场内的风机因电压问题而连锁脱网的事故，而自动电压控制(AVC,Automatic Voltage Control)系统,被认为是目前解决风电区域电压问题的ー个有效方法。图I所示为两级式自动电压协调控制图。风电场AVC子站的控制对象是风电场内的风机，静态无功补偿装置，静态无功发生器，等设备，控制目标是在保证风电场内所有风机的机端电压安全的基础上，完成电网控制中心处AVC主站下发的风电场并入电网的并网点处的电压控制目标，并同时统计并上传风电场并入电网的并网点处等效的总无功功率向上、向下可调裕度，以及风电场总无功功率增、减磁闭锁信号给AVC主站。电网控制中心处AVC主站，会考虑到风电场的无功功率可调裕度，综合协调该区域内所有风电场，传统水火电厂以及变电站，下发风电场并入电网的并网点电压控制目标至各风电场AVC子站，从而实现大規模风电接入区域的双向互动电压协调控制。而风电场并入电网的并网点处总无功功率控制能力，具体是指风电场并入电网的并网点处等效的总无功功率向上、向下可调裕度，以及风电场总无功功率增、减磁闭锁信号。其中风电场总无功功率增磁闭锁信号的值为“I”时，表示风电场不具备增加无功功率以执行提高风电场并入电网的并网点电压命令的能力，为“0”时，表示风电场具备增加无功功率以执行提高风电场并入电网的并网点电压命令的能力，而风电场无功功率减磁闭锁信号的值为“I”时，表示风电场不具备减少无功功率以执行降低风电场并入电网的并网点电压命令的能力，为“0”时，表示风电场具备减少无功功率以执行降低风电场并入电网的并网点电压命令的能力。在本文所述的计算方法中，涉及到电压标幺值的概念，何仰赞，温增银在《电カ系统分析(上册)》(华中科技大学出版社2002年I月，第三版，pp. 35-43)提到，标么制是相
对单位制的ー种，在标么制中各物理量都用标么值表示。标么值定义由下式给出。
权利要求
1.一种风电场并入电网的并网点总无功功率控制能力的确定方法，其特征在于该方法包括以下步骤 (1)定义风电场并入电网的并网点总无功功率控制能力包括风电场并入电网的并网点处的等效总无功功率向上可调裕度、风电场并入电网的并网点处的等效总无功功率向下可调裕度、风电场总无功功率增磁闭锁信号ULK以及风电场总无功功率减磁闭锁信号DLK，设风电场内各风机机端电压值的标么值为Ve，风机机端电压值的安全参考值的标幺值为巧〃1、η2为两个判断值，且0〈 η2〈0. 1，对风电场内所有风机的电压状态进行判断，若，则风机机端电压处于正常状态，若% A- V^ef < η2，则风机机端电压处于增无功功率闭锁状态，若％ < -Vg < Th，则风机机端电压处于减无功功率闭锁状态，若％ -V^ef，则风机机端电压处于过电压危险状态，若Z72 -Jg，则风机机端电压处于低电压危险状态；根据上述风机机端电压状态的判断结果，得到风电场内共有η台风机的机端电压处于正常状态、r台风机的机端电压处于增无功功率闭锁状态、s台风机的机端电压处于减无功功率闭锁状态、t台风机的机端电压处于过电压危险状态以及u台风机的机端电压处于低电压危险状态； (2)根据步骤(I)的状态判断结果，若机端电压处于过电压危险状态的t台风机大于或等于1，说明存在至少一台风机的机端电压过高，不能继续增高风电场内电压，因此，使风电场总无功功率增磁闭锁信号值ULK置1，使风电场并入电网的并网点处的等效无功功率向上可调裕度值为=O，得到表征风电场并入电网的并网点总无功控制能力的风电场并入电网的并网点处的等效总无功功率向上可调裕度和风电场总无功功率增磁闭锁信号ULK，并进行步骤(5)，若处于过电压危险状态的t台风机等于0，则进行步骤(3)； (3 )设风电场并入电网的并网点的无功功率对并网点处电压的灵敏度为^·，风电场内有P台静态无功补偿装置或静态无功发生器，其中第i台静态无功补偿装置或静态无功发生器的当前无功功率为Qsvc ’,、无功功率上限值为Kfr、无功功率下限值为，第i台静态无功补偿装置或静态无功发生器的无功功率对风电场并入电网的并网点电压的灵敏度为ΧΓ,，风电场内有η台风机的机端电压处于正常状态、s台风机的机端电压处于减无功功率闭锁状态以及u台风机的机端电压处于低电压危险状态，所有n+s+u台风机中的第j台风机的当前无功功率为Qwtg,』，无功功率上限值为，第j台风机的无功功率对风电场并入电网的并网点电压的灵敏度为巧；^，则由下式计算得到表征风电场并入电网的并网点总无功控制能力的风电场并入电网的并网点处的等效无功功率向上可调裕度为
全文摘要
本发明涉及一种风电场并入电网的并网点处总无功功率控制能力的确定方法，属于电力系统自动电压控制技术领域。本发明方法中定义了风机机端电压的五种状态，并针对风机机端电压的不同状态，运用了无功功率对电压的灵敏度，计算出风电场并入电网的并网点处的总无功功率控制能力。本发明方法，可集成在风电场现场运行的自动电压控制子站中，使得该系统能考虑风机机端电压状态，较为准确地计算出风电场并入电网的并网点处的总无功功率控制能力，并上传给电网控制中心处自动电压控制主站。
文档编号H02J3/18GK102790398SQ20121022870
公开日2012年11月21日 申请日期2012年7月2日 优先权日2012年7月2日
发明者刘今, 刘翊枫, 吴文传, 孙大雁, 孙宏斌, 张伯明, 李汇群, 李海峰, 汤磊, 王彬, 罗建裕, 郭庆来 申请人:江苏省电力公司, 清华大学