1. 一种风电场的无功电压控制方法，其特征在于，包括： 各风电场的自动电压无功控制AVC子站分别对自身所在的风电场进行建模，并根据建 模分析自身所在风电场的无功电压调节能力，将分析得到的无功电压调节能力上报给调控 中心的AVC主站； 各风电场的AVC子站分别接收由调控中心的AVC主站发送给各自风电场AVC子站的无功 电压定值指令，所述无功电压定值指令是由调控中心的AVC主站根据各风电场的无功电压 调节能力计算得到的； 各风电场的AVC子站根据各自的无功电压定值指令调整自身所在风电场的无功电压。2. 如权利要求1所述的风电场的无功电压控制方法，其特征在于，在各风电场的AVC子 站分别对自身所在的风电场进行建模之前，还包括： 各风电场中升压变压器的高压侧由调控中心的能量管理系统EMS等值为机组。3. 如权利要求1或2所述的风电场的无功电压控制方法，其特征在于，各风电场的AVC子 站根据各自的无功电压定值指令调整自身所在风电场的无功电压，包括： 将无功电压的运行区间划分为安全区、预警区和警戒区，分别对安全区、预警区和警戒 区设置不同的惩罚系数； 调整安全区、预警区和警戒区的惩罚系数，调整风电场的无功电压符合无功电压定值 指令。4. 如权利要求3所述的风电场的无功电压控制方法，其特征在于，通过以下公式调整风 电场的无功电压：其中，01^(63，1]，8，1'，〇(；)表示目标函数；是节点i经相邻支路流出 的有功功率；是节点i经相邻支路流出的无功功率;Qci是节点i机组无 功注入是节点i机组无功注入下限；ge,是节点i机组无功注入上限;B1是节点i并联补偿 电纳七是节点i并联补偿电纳下限；瓦是节点i并联补偿电纳上限；Tk是有载调压绕组k的 标么变比;Ik是有载调压绕组k的标么变比下限；巧是有载调压绕组k的标么变比上限；e ck 是有载调压绕组k中间虚拟点的电压实部;ejk是有载调压绕组k末端节点j的电压实部;fck 是有载调压绕组k中间虚拟点的电压虚部;^!^是有载调压绕组k末端节点j的电压虚部；歹α 为压缩后的电压上限;^为压缩后的电压下限；Sl为节点i引入的松弛量，表示节点电压越 限量;w表示在目标函Ι?中对电压越限进行惩罚的惩罚系数;仏表示节点i的电压幅值的平 方;&表示节点i的电压幅值下限；R表示节点i的电压幅值上限；^表示节点i的电压相量 实部;fi表示节点i的电压相量虚部;Pci表示节点i的电源有功注入;Pu表示节点i的有功负 荷;Qu表示节点i的无功负荷;Sn为所有拓扑点的集合;Sc为所有机端拓扑点的集合;S c为并 联补偿设备的集合;St为变压器有载调压抽头的集合。5. 如权利要求1或2所述的风电场的无功电压控制方法，其特征在于，还包括:通过以下 公式对各风电场的无功电压进行校正：其中，B为导纳矩阵各元素虚部构成的矩阵，与导纳矩阵具有相同的稀疏性结构；AQc为 拓扑点电源总无功注入变化量；目标函数f(AQG，AV，S)取为半正定二次函数;Sn为所有拓 扑点的集合;Sc为所有机端拓扑点的集合；Δ V是电压变化向量；Δ Qci是机组无功注入变化 向量；是机组无功注入变化下限向量；是机组无功注入变化上限向量;S是松弛变 量；A V1是节点i的电压变化量；是节点i压缩后的允许电压变化下限；是节点i压缩 后的允许电压变化上限。6. -种风电场的无功电压控制装置，该装置应用在AVC子站中，其特征在于，包括： 建模分析模块，用于对AVC子站自身所在的风电场进行建模，并根据建模分析自身所在 风电场的无功电压调节能力，将分析得到的无功电压调节能力上报给调控中心的AVC主站； 接收模块，用于接收由调控中心的AVC主站发送给各自风电场AVC子站的无功电压定值 指令，所述无功电压定值指令是由调控中心的AVC主站根据各风电场的无功电压调节能力 计算得到的； 电压控制模块，用于各风电场的AVC子站根据各自的无功电压定值指令调整自身所在 风电场的无功电压。7. 如权利要求6所述的风电场的无功电压控制装置，其特征在于，在各风电场的AVC子 站分别对自身所在的风电场进行建模之前，各风电场中升压变压器的高压侧由调控中心的 EMS等值为机组。8. 如权利要求6或7所述的风电场的无功电压控制装置，其特征在于，所述电压控制模 块，包括： 划分单元，用于将无功电压的运行区间划分为安全区、预警区和警戒区，分别对安全 区、预警区和警戒区设置不同的惩罚系数； 控制单元，用于调整安全区、预警区和警戒区的惩罚系数，调整风电场的无功电压符合 无功电压定值指令。9.如权利要求8所述的风电场的无功电压控制装置，其特征在于，所述控制单元，具体 通过以下公式调整风电场的无功电压：其中，01^(64，1]，8，1'，〇(；)表示目标函数；是节点i经相邻支路流出 的有功功率；是节点i经相邻支路流出的无功功率;Qci是节点i机组无 功注入是节点i机组无功注入下限是节点i机组无功注入上限;B1是节点i并联补偿 电纳;P是节点i并联补偿电纳下限A1是；互是节点i并联补偿电纳上限;Tk是有载调压绕组 k的标么变比；Jk是有载调压绕组k的标么变比下限是；^是有载调压绕组k的标么变比上 限；e。!^有载调压绕组k中间虚拟点的电压实部;e jk是有载调压绕组k末端节点j的电压实 部;fck是有载调压绕组k中间虚拟点的电压虚部;^!^是有载调压绕组k末端节点j的电压虚 部；Fa为压缩后的电压上限;^为压缩后的电压下限；Sl为节点i引入的松弛量，表示节点 电压越限量;w表示在目标函数中对电压越限进行惩罚的惩罚系数;仏表示节点i的电压幅 值的平方;&表示节点i的电压幅值下限；t表示节点i的电压幅值上限；6,表示节点i的电 压相量实部;fi表示节点i的电压相量虚部;Pci表示节点i的电源有功注入;Qci表示节点i的 电源无功注入;Pl^示节点i的有功负荷;(^表示节点i的无功负荷;BA并联补偿设备i的 并联电纳;T k为变压器有载调压抽头k的标么变比；Sn为所有拓扑点的集合;Sc为所有机端拓 扑点的集合;&为并联补偿设备的集合;St为变压器有载调压抽头的集合。10.如权利要求6或7所述的风电场的无功电压控制装置，其特征在于，还包括： 电压校正模块，用于通过以下公式对各风电场的无功电压进行校正：其中，B为导纳矩阵各元素虚部构成的矩阵，与导纳矩阵具有相同的稀疏性结构；AQc为 拓扑点电源总无功注入变化量；目标函数f(AQG，AV，S)取为半正定二次函数;Sn为所有拓 扑点的集合;Sc为所有机端拓扑点的集合；Δ V是电压变化向量；Δ Qci是机组无功注入变化 向量；A ^ci是机组无功注入变化下限向量；Δ(1,是机组无功注入变化上限向量;S是松弛变 量；A V1是节点i的电压变化量；Δ：^是节点i压缩后的允许电压变化下限；是节点i压缩 后的允许电压变化上限。
【专利摘要】本发明实施例提供一种风电场的无功电压控制方法及装置，其中，该方法包括：各风电场的AVC子站分别对自身所在的风电场进行建模，并根据建模分析自身所在风电场的无功电压调节能力，将分析得到的无功电压调节能力上报给调控中心的AVC主站；各风电场的AVC子站分别接收由调控中心的AVC主站发送给各自风电场AVC子站的无功电压定值指令，所述无功电压定值指令是由调控中心的AVC主站根据各风电场的无功电压调节能力计算得到的；各风电场的AVC子站根据各自的无功电压定值指令调整自身所在风电场的无功电压。该方案解决了调控中心EMS系统数据维护的工作量极其巨大、调控中心SCADA系统的数据处理能力面对极大考验的技术问题。
【IPC分类】H02J3/50, H02J3/38
【公开号】CN105449715
【申请号】CN201511031937
【发明人】夏雪, 李长宇, 徐鹏, 吴涛, 谢欢, 李善颖, 曹天植, 赵峰, 李晓波, 张 杰
【申请人】国网冀北电力有限公司电力科学研究院, 华北电力科学研究院有限责任公司, 国家电网公司, 杭州沃瑞电力科技有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月31日