[发明专利]一种风电机组有功无功协调控制方法及系统

说明书

一种风电机组有功无功协调控制方法及系统，包括：判断风电机组送出线路阻抗角是否超过阻抗角预设范围；若不超过阻抗角预设范围，则将风电机组设定为单位功率因数运行；否则，监测风电机组的有功功率和并网点电压，并计算并网点电压超出预设范围时风电机组所需的无功功率；若风电机组所需的无功功率不超过风电机组无功功率输出极限，则风电机组输出所需的无功功率；否则对于所述无功功率大于0的风电机组，输出无功功率最大值，对于所述无功功率小于0的风电机组，则根据并网点预设电压值和风电机组充分发挥无功调节能力后的并网点电压计算风电机组有功功率。本发明的技术方案提高了风电机组的运行效率、并网适应性和电网支撑能力。

技术领域

本发明涉及风电机组参与电网电压控制方法，具体涉及一种风电机组有功无功协调控制方法及系统。

背景技术

为了加快风电发展，促进风电消纳水平，我国风电形成集中开发和分散发展并举的格局。风电发展“十三五”规划中提出，要按照“就近接入、本地消纳”的原则，发挥风能资源分布广泛和应用灵活的特点，结合电网布局和农村电网改造升级，考虑资源、土地、交通运输以及施工安装等建设条件，因地制宜推动接入低压配电网的分散式风电开发建设。

按照分散式接入风电项目的定义，其具备以下特点，一是位于用电负荷中心附近，二是电力就近接入电网，当地消纳，三是所接入电压等级较低，四是位置较分散，不新建输变电设施。分散式风电项目不仅可以解决风电消纳问题，而且可以充分利用现有设备和输配电线路，提高电网设备的利用率，同时合理的分散式风电项目可以给当地配电网提供一定的电源支撑，且可以降低电网损耗。但是配电网线路阻抗比R/X较大，线路阻性较明显，另外我国配电网以辐射网络为主，电网电压问题比较突出，而分散式风电一般接入配电网末端，且不新建变电站，传统安装补偿设备进行电压调节的方式已不再完全适用，因此需要综合考虑分散式风电及其接入配电网的特点、风电机组无功电压调节能力等因素，寻求一种新的风电机组参与电网电压调节的控制方法，以充分发挥风电机组的无功电压调节能力，解决分散式风电接入后引起的电网电压问题，提高分散式风电电网支撑能力。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种风电机组有功无功协调控制方法及系统。

本发明提供的技术方案是：一种风电机组有功无功协调控制方法，包括：

判断风电机组送出线路阻抗角是否在阻抗角预设范围内；

若在阻抗角预设范围内，则将风电机组设定为单位功率因数运行；否则，监测风电机组的有功功率和并网点电压，并计算并网点电压超出预设范围时的风电机组所需的无功功率；

若风电机组所需的无功功率不超过风电机组无功功率输出极限，则风电机组输出所需的无功功率；否则对于所述无功功率大于0的风电机组，直接输出无功功率输出极限最大值，对于所述无功功率小于0的风电机组，则根据并网点预设电压值和风电机组达到无功功率输出极限最小值后的并网点电压计算风电机组有功功率。

优选的，所述监测风电机组的有功功率和并网点电压，并计算并网点电压超出预设范围时的风电机组所需的无功功率，包括：

监测风电机组的有功功率和并网点电压；

判断风电机组的并网点电压是否在并网点电压预设范围内；

若在并网点电压预设范围内，则持续监测该风电机组的有功功率和并网点电压；否则，计算并网点电压超出预设范围时的风电机组所需的无功功率

优选的，所述风电机组所需的无功功率按下式计算：

式中，U_设定(t)：并网点电压预设值；U₁(t)：并网点电压；P(t)：风电机组有功功率；x：电抗；r：电阻。

优选的，所述风电机组无功功率输出极限包括：