[发明专利]一种风电场功率控制策略的测试系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新能源发电技术中风电场控制领域的方法，具体讲涉及一种风电场功率控制策略的测试系统及方法。

背景技术

近年，风电迅猛发展，并网风电场容量不断增大，风电场接入电网的电压等级越来越高，根据国家能源战略规划，至2020年将建成九大千万千瓦风电基地，如此大容量的风电接入电网将给电力系统稳定运行带来很多新的问题。为了应对这些问题，陆续颁布了若干指导风电并网及生产运行的技术标准。2012年，国家标准GB/T19963-2012《风电场接入电力系统技术规定》完成修订并发布。该标准中对风电场有功、无功控制能力提出了明确要求。其中，在有功控制方面，要求风电场应配置有功功率控制系统，具备有功功率调节能力；在无功控制方面，要求风电场应配置无功电压控制系统，具备无功功率调节及电压控制能力。

为减少大规模风电并网对电力系统的冲击，使风电场满足日益严格的电力系统并网技术导则，设计符合并网规定的风电场功率控制系统显得尤为重要。风电场有功/无功控制系统可分为风电场功率整定层和风电机组及无功补偿装置功率执行层两个层面。风电场功率整定层主要是根据调度的指令和风电场并网点的各采集信号，调节风电场的无功补偿设备（包括SVC/STATCOM/固定可投切电容、电抗）及风电机组本身的控制系统，使得整个风电场在满足并网条件的前提下实现整体优化控制；而功率执行层面主要接受场级控制系统的指令，调节风电机组及无功补偿装置的功率输出。风电场控制系统按控制目标的不同分为有功频率控制系统和无功电压控制系统两种。有功频率控制系统主要控制风电场和风电机组完成上一级设定的有功指令，同时在必要情况下参与系统频率调整；而无功电压控制系统则根据系统运行要求控制风电场功率因数恒定，或者控制风电场出口母线或远程负荷节点电压为恒定值，或者控制风电场并网点无功功率满足电网调度部门控制指令。

当前，关于风电场的功率控制还处于起步阶段，现场投运的功率控制系统多采用功率平均分配策略，一定程度降低了功率控制精度。为充分发挥风电场参与电力系统调节的能力，各国学者纷纷提出了各种风电场有功/无功改进策略，其中，风电场有功控制策略有：基于预测分组的平均控制策略、基于馈线潮流分配控制策略、基于有功负荷分配策略等，风电场无功控制策略有：基于灵敏度动态无功分配策略、基于无功容量比例分配策略。然而，目前尚未有成熟实现风电场有功/无功综合控制的准实时闭环测试系统，能够在风电场有功/无功控制系统现场投运前对其控制策略的正确性和合理性实施验证，这将在一定程度上增加控制系统投运失败的概率，也为电力系统安全稳定运行带来隐患。

因此，提供一种通用的风电场功率控制策略测试系统及方法尤为重要。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种风电场功率控制策略的测试系统及方法，该系统及其对应的方法实时接收风电场运行信息，并根据不同功率控制策略定期发送风电场机组及无功补偿设备功率设定值至场内对应的风电机组和无功补偿装置，最终形成控制闭环测试风电场有功/无功控制系统的控制性能，提高现场投运成功率。

实现上述目的所采用的解决方案为：

一种风电场功率控制策略的测试系统，其改进之处在于：所述系统包括相连的风电场功率控制策略制定模块和风电场电网模拟仿真模块；

所述风电场功率控制策略制定模块的网络数据接收/发送模块、数据解析模块、数据缓存模块、数据容错模块、有功/无功控制模块和实时数据交互模块依次连接，所述数据容错模块的输出端与所述实时数据交互模块的输入端连接；

所述风电场功率控制策略制定模块通过所述网络数据接收/发送模块与所述风电场电网模拟仿真模块或实际电网接口模块进行信息交互。

进一步的，所述风电场电网模拟仿真模块建立风电场与实际电网的仿真模型，通过所述网络数据接收/发送模块与所述有功/无功控制模块进行信息交互，实现风电场功率控制系统的准确实时动态仿真。

进一步的，所述网络数据发送/接收模块，用于从所述风电场电网模拟仿真模型或实际电网接口模块接收风电场有功无功控制模块所需的报文数据，并向所述风电场电网模拟仿真模型发送控制指令。

进一步的，所述数据解析模块获取所述网络数据接收/发送模块发送的报文数据，解析所述报文数据；

所述数据解析模块按照通信协议还原所述报文数据，根据通信协议规定将网络发送/接收模块接收的信息帧解析成实测数据。

进一步的，所述数据缓存模块获取并存储所述数据解析模块的实测数据。