[发明专利]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

说明书

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，属于电力系统自动电压控制技术领域。

背景技术

近年来在大规模风电并网区域，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一个有效方法。图1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，从而实现大规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“1”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“1”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《电力系统分析(上册)》（华中科技大学出版社2002年1月，第三版，pp.35-43）提到，标幺制是相对单位制的一种，在标幺制中各物理量都用标幺值表示。标幺值定义由下式给出。

例如风机机端电压的实际有名值为690V，选定其电压基准值为其额定电压值690V，则按照式（1），可知该风机机端电压的标幺值为690/690=1。

在本文所述的计算方法中还会用到无功功率对电压的灵敏度，无功功率对电压的灵敏度是用来表征无功功率和电压间的线性化关系。设节点A的无功功率变化量为节点B的电压变化量为则节点A的无功功率对节点B电压的灵敏度的定义可由下式给出：

SAB=∂V∂Q---(2)]]>

风电场内所有节点间的无功功率对电压的灵敏度可以组成无功功率对电压的灵敏度矩阵，无功功率对电压的灵敏度矩阵的具体计算方法，可参见孙宏斌，张伯明，相年德在《准稳态灵敏度的分析方法》（中国电机工程学报，1999年4月V19N4，pp.9-13）。

发明内容

本发明的目的是提出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，以克服现有技术的不足之处，考虑了风机机端电压的安全，运用无功功率对电压的灵敏度，以精确地计算风电场并入电网的并网点处总无功功率控制能力。

本发明提出的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，包括以下步骤：