[发明专利]一种基于负载均衡的风电场群电压自动控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及风电场群电压自动控制领域，尤其是一种基于负载均衡的风电场群电压自动控制方法及系统。

背景技术

风电场群汇集站作为风电场与大电网连接的枢纽，不仅是不同风电场汇集的变电站也是各风电场出力的集中送出站。因此，针对风力发电的波动性和随机性，为了保证风电入网时大电网的稳定性，有必要增加风电场群汇集站控制单元：一方面能够协调控制接入该站的风电场，保证风电出力送出时，电网电压能够满足要求；另一方面，突发情况下当汇集站与大电网AVC系统失去联系时，能够根据各风电场的出力情况，对各风电场进行独立电压协调控制，确保电压满足系统要求。

为实现风电场群汇集站的无功电压调节功能，需要对所辖范围内的风电场进行详细建模，数据维护和计算的工作量相对较大，显然，单个数据中心服务器已不能满足汇集站电压控制的及时性需求。因此，有必要进一步研究如何提高汇集站控制单元的网络处理能力。基于负载均衡技术能够把网络请求分散到中心服务器集群中的可用服务器上去，通过管理进入的Web数据流量和增加有效的网络带宽而实现数据的分布式处理。

发明内容

本发明针对风电场容量小、分布广、数量多等特点，为了增强风电场汇集站控制单元的网络数据处理能力，提高控制单元服务器的网络吞吐量，实现风电场-汇集站-大电网的无功电压分级控制，提供一种基于负载均衡的风电场群电压自动控制方法及系统。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种基于负载均衡的风电场群电压自动控制方法，包括如下步骤：

步骤1.各风电场的自动电压无功控制AVC子站服务器分别对自身所在的风电场的无功电压调节能力进行建模分析，并将分析结果同时上传至风电场群汇集站的数据中心服务器A和数据中心服务器B；其中，A、B两个数据中心服务器基于跨数据中心二层技术OTV和本地负载均衡器连接；

步骤2.步骤1中所述A、B两个数据中心服务器整合各风电场AVC子站服务器上传的各风电场电压调节能力并上传至主网AVC控制中心；

步骤3.主网AVC控制中心综合系统SCADA量测数据以及接收到的各风电场电压调控能力分析结果给出各风电场并网点的电压调整曲线，并通过A、B数据中心服务器发送给各自风电场AVC子站服务器，其中，A、B数据中心服务器通过旁挂有全局负载均衡器的核心网络交换机与各风电场AVC子站服务器进行电压调整指令的传送、调整结果的反馈等操作；

步骤4.各风电场的AVC子站根据汇集站中A、B服务器下发的各自的无功电压调整需求，选择合适的电压调整方式完成自身无功电压的控制。

所述步骤1中所述的各风电场的自动电压无功控制AVC子站服务器对各风电场电压无功调节能力的建模分析时，各风电场中升压变压器的高压侧需由主网AVC控制中心的能量管理系统EMS等值为机组。

所述步骤3中数据中心服务器A和数据中心服务器B在下发电压调整指令时：A、B数据中心服务器通过旁挂有全局负载均衡器的核心网络交换机与各风电场AVC子站服务器进行电压调整指令的传送、调整结果的反馈等操作，全局负载均衡器能够对分布在多个地区的风电场AVC子站服务器进行负载均衡处理，用于解决整个数据中心业务应用的安全与高可用性，保障在数据中心自身遭受灾难时可以快速切换到灾备数据中心继续提供业务应用的可持续性服务。

一种基于负载均衡的风电场群电压自动控制系统，所述步骤1和步骤2中所述A、B两个数据中心服务器基于跨数据中心二层技术OTV和本地负载均衡器、全局负载均衡器、核心网络交换机相连接，然后与各个AVC子站服务器相连，各风电场AVC子站服务器将风电场运行信息上传至风电场汇集站控制单元时，所述本地负载均衡器通过对A、B两个所述数据中心服务器进行性能优化，能够将上传信息在A、B两个数据中心服务器上进行平均分配并同时处理。

本发明有益的效果是：本发明通过各风电场的AVC子站分别对自身所在的风电场进行建模，并分析风电场的无功电压调节能力，避免了在主网AVC控制中心的EMS系统中实现对所有风电场的详细建模的问题，减少了主网AVC控制中心的数据维护量；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各风电场AVC子站的无功电压定值指令，实现了风电场-汇集站-大电网的无功电压分级控制；在汇集站控制单元内加入本地负载均衡器和全局负载均衡器，通过负载均衡技术能够实现汇集站内分布式数据处理服务器之间的业务双活、各风电场运行信息同步处理，提高汇集站控制单元的网络数据处理能力、安全性和服务可持续性。

附图说明