[发明专利]动态无功优先调节的风电场电容器自动投切方法在审

专利信息
申请号: 201510815179.0 申请日: 2015-11-23
公开(公告)号: CN105529720A 公开(公告)日: 2016-04-27
发明(设计)人: 石新聪;张军六;汤磊;赵泰峰;王岗红;潘捷;王鹏;闫磊;闫功;李远 申请(专利权)人: 国家电网公司;国网山西省电力公司;北京清大高科系统控制有限公司
主分类号: H02J3/16 分类号: H02J3/16
代理公司: 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 代理人: 廖元秋
地址: 100031 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 动态 无功 优先 调节 电场 电容器 自动 方法
【权利要求书】:

1.一种动态无功优先调节的风电场电容器自动投切方法,其特征在于,该方法包括 以下步骤:

1)风电场电容器个数记为n;每个电容器容量记为Qcp_i、日投切次数限值记为Qcp_limit_day_i和月 投切次数限值记为Qcp_limit_month_i,i=1、2、……n;

2)在调节周期到来时,从风电场监控系统获取动态无功补偿装置SVG的当前无功值、 无功向上可调量、向下可调量,分别记为Qsvg、Qsvg_up、Qsvg_down;获取每个电容器对应的 开关状态;获取并网点母线电压Upoc;获取风电场无功调节对并网点电压的灵敏度Spoc; 从调度无功电压控制系统AVC主站获取并网点母线电压上限值Upoc_up和下限值Upoc_down

3)若并网点母线电压在上限值和下限值之间,则转步骤6),表明电压合格,不进行 无功调节,否则,若Upoc>Upoc_up转步骤4),若Upoc<Upoc_down转步骤5);

4)若Upoc>Upoc_up,,则降无功,无功下调量为:

Qset_down=(Upoc-Upoc_up)/Spoc

若SVG无功下调量Qsvg_down>Qset_down,则动态无功补偿装置下调无功即可,不操作电 容器;动态无功补偿装置无功设定值为Qsvg_set=Qsvg-Qset_down,转步骤6);

若SVG无功向下可调量Qsvg_down<Qset_down,则选择合适的电容器可切除,具体包括:

4-1)查找是否有容量比Qset_down大的电容器可切除:

将电容器容量组成一个集合Q记为{Qcp_1,…,Qcp_i,…,i=(1,…,n)},从集合Q 中查找出所有投入运行的Qcp_i大于Qset_down且日投切次数限值和月投切次数均未达到限值 的电容器构成子集,再从子集中查找最小值Qcp_i_min,记下电容器号i,转步骤4-2);若无此 电容器,则转步骤4-3);

4-2)对切除电容器i导致过调的无功进行校验:

设:电容器i无功容量Qcp_i_min与Qset_down的差值记为Qdelta

Qdelta=Qcp_i_min-Qset_down

从电压上限降到电压下限的无功量记为Qlimit

Qlimit=(Upoc_up-Upoc_down)/Spoc);

4-2-1)若Qdelta<Qlimit,执行电容器i对应开关“分”操作,转步骤6);

4-2-2)若Qdelta>Qlimit,再检验SVG的无功上调能力;

若Qsvg_up>(Qdelta-Qlimit),SVG无功设定值为Qsvg_set=Qsvg+(Qdelta-Qlimit),同 时执行电容器i对应开关“分”操作,转步骤6);

若Qsvg_up<(Qdelta-Qlimit),转步骤4-3);

4-3)查找是否有容量比Qset_down小的电容器可切除:

从集合Q中查找出所有投入运行的Qcp_i小于Qset_down且日投切次数限值和月投切次数 均未达到限值的电容器构成子集,再从子集中查找最大值Qcp_i_max,记下电容器号i,转步骤 4-4);若无此电容器,则SVG无功设定值为Qsvg_set=Qsvg-Qsvg_down,转步骤6);

4-4)只切除容量比Qset_down小的电容器i后电压仍不合格,需要同时下调SVG无功量:

若Qsvg_down>(Qset_down-Qcp_i_max),SVG无功设定值为Qsvg_set=Qsvg-(Qset_down- Qcp_i_max),同时执行电容器i对应开关分操作,转步骤6);

若Qsvg_down<(Qset_down-Qcp_i_max),则只执行电容器i对应开关“分”操作,转步骤6);

5)若Upoc<Upoc_down,则需要升无功,无功上调量为:

Qset_up=(Upoc_down-Upoc)/Spoc

若SVG无功上调量Qsvg_up>Qset_up,不操作电容器;动态无功补偿装置无功设定值为 Qsvg_set=Qsvg+Qset_up,转步骤6);

若SVG无功上调量Qsvg_up<Qset_up,则选择是否有合适的电容器可投入:

5-1)查找是否有容量比Qset_up大的电容器可投入:

将电容器容量组成一个集合Q记为{Qcp_1,…,Qcp_i,…,i=(1,…,n)},从集合Q 中查找出所有退出运行的Qcp_i大于Qset_up且日投切次数限值和月投切次数均未达到限值的 电容器构成子集,再从子集中查找最小值Qcp_i_min,记下电容器号i,转步骤5-2);若无此电 容器,则转步骤5-3);

5-2)对投入电容器i导致过调的无功进行校验:

设:电容器i无功容量Qcp_i_min与Qset_up的差值记为Qdelta

Qdelta=Qcp_i_min-Qset_up

从电压上限降到电压下限的无功量记为Qlimit

Qlimit=(Upoc_up-Upoc_down)/Spoc);

5-2-1)若Qdelta<Qlimit,执行电容器i对应开关“合”操作,转步骤2);

5-2-2)若Qdelta>Qlimit,再检验SVG的无功下调能力;

若Qsvg_down>(Qdelta-Qlimit),SVG无功设定值为Qsvg_set=Qsvg-(Qdelta-Qlimit),同 时执行电容器i对应开关“合”操作,转步骤6);

若Qsvg_down<(Qdelta-Qlimit),,转步骤5-3);

5-3)查找是否有容量比Qset_up小的电容器可投入:

从集合Q中查找出所有退出运行的Qcp_i小于Qset_up且日投切次数限值和月投切次数均 未达到限值的电容器构成子集,再从子集中查找最大值Qcp_i_max,记下电容器号i,转步骤5-4); 若无此电容器,则SVG无功设定值为Qsvg_set=Qsvg+Qsvg_up,转步骤6);

5-4)只投入容量比Qset_up小的电容器i后电压仍不合格,需要同时上调SVG无功量:

若Qsvg_up>(Qset_up-Qcp_i_max),SVG无功设定值为Qsvg_set=Qsvg+(Qset_up-Qcp_i_max), 同时执行电容器i对应开关“合”操作,转步骤6);

若Qsvg_up<(Qset_up-Qcp_i_max),则只执行电容器i对应开关“合”操作,转步骤6);

6)等待下一个调节周期,返回步骤2)。

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