准确获取主变并联运行风电场的功率控制响应速度的方法与流程

本发明涉及一种风电场接入区域电网后获取功率控制响应速度和精度的方法。

背景技术

风力发电作是可再生能源中的一种，最具有开发价值，且技术也较为成熟，得到了广泛的应用。由于风力发电具有间歇性和波动性，将风力发电接入到区域电网时，区域电网调度需要根据电网运行的状况对接入的风力发电进行调度，从而维护整个电网的稳定；当风力发电场接入区域电网后，一般要进行功率控制响应速度和精度测试试验，将功率测试仪接入到电网现场的功率控制点上，对电网的功率曲线进行采集，测试仪根据采集到的功率曲线进行相关运算，得到接入风电场的功率控制响应速度和精度，若得到的功率控制响应速度和精度不能满足国家有关标准，就需要对接入的风电场进行相应整改，若得到的功率控制响应速度和精度符合国家有关规定要求，则接入的风电场就处于了正常运行状态，可随时接受区域电网调度的随时调度。

当大容量的风电场接入区域电网时，通常采用两台主变压器并联接入的方式，在每台主变上都设置有各自的电流互感器，当现场进行功率控制响应速度和精度测试试验时，采集功率曲线是用两台功率测试仪进行的，将一台功率测试仪连接到一台主变的对应功率测试点上，将另一台功率测试仪连接到另一主变的对应的功率测试仪上，两台功率测试仪会分别测试得到对应主变上的相应功率曲线，对得到的两个功率曲线，需要进行叠加求和处理，最终得到大容量风电场的总功率曲线，然后，根据该总功率曲线计算出大容量风电场的功率控制响应速度和精度，为判断接入风电场是否符合国家有关标准提供依据；由于两台功率测试仪的时钟不可能完全同步，造成各自采集得到的功率曲线的基准点是不一致的，现有的计算总功率曲线的方法，即将测试得到的两曲线进行叠加得到总功率曲线的处理方法，会造成总功率曲线的失真，直接影响到功率控制响应速度和精度的精准获得，进而还会导致区域调度的决策失误，影响到了整个电网的安全运行。

技术实现要素：

本发明提供了一种准确获取主变并联运行风电场的功率控制响应速度的方法，解决了大容量的风电场接入区域电网时通过将两台功率曲线测试仪测试的功率曲线叠加来获取总功率曲线存在失真的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种准确获取主变并联运行风电场的功率控制响应速度的方法，包括两台功率测试仪、风电场自动有功控制系统子站和接入风电场的两台主变压器，其特征在于以下步骤：

第一步、将第一台功率测试仪和第二台功率测试仪均与1#主变压器高压侧的电流互感器和电压互感器连接在一起；

第二步、设置风电场自动有功控制系统子站，使其只控制1#主变压器高压侧的有功功率，通过风电场自动有功控制系统子站，把1#主变压器高压侧有功功率，从运行时的额定有功功率p下调到0.5倍的额定有功功率0.5p，在下调过程中，分别读取两台功率测试仪的测试数据，标记出第一台功率测试仪在测试功率降到0.8p的时间t1，标记出第二台功率测试仪在测试功率降到0.8p的时间t2，计算出时间差δt=t2-t1，即得到两功率测试仪的时钟偏差δt；

第三步、将第二台功率测试仪从1#主变压器高压侧的电流互感器和电压互感器上断开，然后，将第二台功率测试仪连接到2#主变压器高压侧的电流互感器和电压互感器上；设置风电场自动有功控制系统子站，控制风电场整站功率，通过风电场自动有功控制系统子站控制风电场有功功率输出从80%的额定容量降到20%的额定容量，每次降幅20%，每个控制点持续运行4分钟，然后，用同样的方法，将风电场有功功率输出从20%的额定容量升到80%的额定容量；

第四步、导出两台功率测试仪中记录的时标和有功功率数据序列[t1,p1]和[t2,p2]，将第二台功率测试仪导出的t2时标序列中的每个数值减去第二步中求得的两功率测试仪的时钟偏差δt，得到第二功率测试仪在统一时标下的时间和有功功率序列[t20,p2]；

第五步、把序列[t1,p1]和[t20,p2]中有功功率数值在同样的时标处对应相加，得到精确的风电场总功率控制曲线；

第六步、根据风电场总功率控制曲线，经计算得到接入风电场的功率控制响应速度和精度。

本发明现场操作简单，能精确得到风电场的功率控制响应速度和精度，为区域电网的调度提供准确的依据。

附图说明

图1是本发明在进行第一、二步骤时的功率测试仪的电路连接结构示意图；

图2是本发明在进行第三步骤时的功率测试仪的电路连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种准确获取主变并联运行风电场的功率控制响应速度的方法，包括两台功率测试仪、风电场自动有功控制系统子站和接入风电场的两台主变压器，其特征在于以下步骤：

第一步、将第一台功率测试仪和第二台功率测试仪均与1#主变压器高压侧的电流互感器和电压互感器连接在一起；

第二步、设置风电场自动有功控制系统子站，使其只控制1#主变压器高压侧的有功功率，通过风电场自动有功控制系统子站，把1#主变压器高压侧有功功率，从运行时的额定有功功率p下调到0.5倍的额定有功功率0.5p，在下调过程中，分别读取两台功率测试仪的测试数据，标记出第一台功率测试仪在测试功率降到0.8p的时间t1，标记出第二台功率测试仪在测试功率降到0.8p的时间t2，计算出时间差δt=t2-t1，即得到两功率测试仪的时钟偏差δt；

第三步、将第二台功率测试仪从1#主变压器高压侧的电流互感器和电压互感器上断开，然后，将第二台功率测试仪连接到2#主变压器高压侧的电流互感器和电压互感器上；设置风电场自动有功控制系统子站，控制风电场整站功率，通过风电场自动有功控制系统子站控制风电场有功功率输出从80%的额定容量降到20%的额定容量，每次降幅20%，每个控制点持续运行4分钟，然后，用同样的方法，将风电场有功功率输出从20%的额定容量升到80%的额定容量；

第四步、导出两台功率测试仪中记录的时标和有功功率数据序列[t1,p1]和[t2,p2]，将第二台功率测试仪导出的t2时标序列中的每个数值减去第二步中求得的两功率测试仪的时钟偏差δt，得到第二功率测试仪在统一时标下的时间和有功功率序列[t20,p2]；

第五步、把序列[t1,p1]和[t20,p2]中有功功率数值在同样的时标处对应相加，得到精确的风电场总功率控制曲线；

第六步、根据风电场总功率控制曲线，经计算得到接入风电场的功率控制响应速度和精度。

如附图1所示，把1#功率测试仪器（图中1#仪器）和2#功率测试仪器（图中2#仪器），同时采集1#电流互感器和220v母线电压互感器，分别计算1#主变高压侧的有功功率。设置风电场agc子站只控制1#主变高压侧的有功功率，然后，通过agc子站把1#主变高压侧有功功率从运行功率p控制到0.5p，通过1、2#仪器的测试数据标记功率降到0.8p的时刻t1和t2，以1#仪器时间为基准，计算2#仪器的相对时间偏差δt1。再重复上述步骤4次，得到5个相对时间偏差δt1、δt2、δt3、δt4、δt5，计算这五个时间偏差的标准差δt，即得到2#仪器相对于1#仪器在时间同步上的偏差；如附图2所示，1#功率测试仪器（图中1#仪器）采集1#电流互感器和220v母线电压互感器，2#功率测试仪器（图中2#仪器）采集2#电流互感器和220v母线电压互感器，仪器内部自动计算出两台主变高压侧的有功功率；设置风电场agc子站控制风电场整站功率。通过agc子站指令使风电场有功功率输出从80%额定容量降到20%，每次降幅20%，每个控制点持续运行4分钟，然后同样的方法使有功功率输出从20%额定容量升到20%。导出两台设备的时间和有功功率序列[t1,p1]、[t2,p2]，在t2时间序列中逐个减去步骤1中求得的δt，得到2#仪器在统一时标下的时间和有功功率序列[t20,p2]；把序列[t1,p1]和[t20,p2]中有功功率数值在同样的时间标记处对应相加，即得到统一时标下整站的有功功率调节控制变化曲线，再根据国家标准和企业标准计算功率控制响应时间和控制精度，完成测试。