[发明专利]一种风电场无功指令分配方法

权利要求书

1.一种风电场无功指令的分配方法，包括以下步骤：

根据各单台风机当前各自的运行工况计算输出无功的极限Q_{i_max}，并汇总各单台风机的数据后，得到整个风电场的输出无功极限Q_max，并反馈到上级调度；

上级调度依据各风电场上报的输出无功极限Q_max以及潮流控制策略，分配下一时刻各风电场的无功指令Q_cmd；

根据分配给单个风电场的无功指令Q_cmd以及该风电场内风机的有功出力，确定各单台风机的无功指令Q_{i_cmd}；以及

根据分配给各单台风机的无功指令Q_{i_cmd}以及定子、转子两侧输出无功的范围，确定分配到定子、转子两侧的无功指令。

2.如权利要求1所述的风电场无功指令的分配方法，其特征在于，单台风机的无功极限Q_{i_max}通过以下方法计算，其中所述d、q分别代表定子电压定向坐标系下的d轴、q轴分量：

获取转子侧变流器电流i_rd和i_rq；

获取网侧变流器电流i_gd和i_gq，计算网侧变流器无功功率Q_g；

获取发电机定子电流i_sd和i_sq，并与i_rd和i_rq比较，取较小值计算定子无功功率Q_s；

获取低通滤波支路电流i_fd和i_fq，计算定子侧低通滤波支路的无功功率Q_f；

获取变压器电流i_Td和i_Tq，得到变压器无功功率Q_T；以及

比较Q_g+Q_s+Q_f的值与Q_T的大小，取较小值得到单台风机的无功极限Q_{i_max}。

3.如权利要求2所述的风电场无功指令的分配方法，其特征在于，在定子电压定向矢量控制下，稳态时转子电流与发电机定子侧发出的功率满足如下关系：

，

其中，R_s代表定子电阻，L_s代表定子电抗，L_m代表励磁电抗。

4.如权利要求2为所述的风电场无功指令的分配方法，其特征在于，网侧变流器有功功率应P_g与转子侧有功功率P_r相平衡，网侧与转子侧的无功功率没有关系，有：

。

5.如权利要求2所述的风电场无功指令的分配方法，其特征在于，所述所述低通滤波支路的无功功率Q_f=Ui_fq。

6.如权利要求2所述的风电场无功指令的分配方法，其特征在于，所述变压器的电流i_Td和i_Tq分别为：

，

则所述变压器的无功功率Q_T为：。

7.如权利要求2所述的风电场无功指令的分配方法，其特征在于，所述电流i_rd和i_rq、i_gd和i_gq、i_sd和i_sq、i_Td和i_Tq满足如下电流约束条件：

，

其中，取为发电机转子电流限值与变流器转子侧电流限值中的较小者，为变流器网侧电流的限值，为发电机定子电流限值，为单元变压器电流的限值。

8.如权利要求1所述的风电场无功指令的分配方法，其特征在于，整个风电场的无功极限Q_max为：

。

9.如权利要求1所述的风电场无功指令的分配方法，其特征在于，各单台风机的无功指令Q_{i_cmd}，由如下方式确定：

。

10.如权利要求9所述的风电场无功指令的分配方法，其特征在于，定子侧无功指令Q_{s_cmd}、转子侧无功功率指令值Q_{g_cmd}按如下方式计算：

，

其中，Q_{s_max}代表定子侧无功功率极限，Q_{g_cmd}代表转子侧无功功率极限，Q_f代表低通滤波支路的无功功率极限。