[发明专利]一种自适应无功功率闭环调节方法及系统

说明书

本发明公开了一种自适应无功功率闭环调节方法及系统，涉及无功控制领域，用于无功闭环调节，解决如何提高无功源响应速率的问题，闭环调节方法包括：根据无功源控制速率等级进行确认控制对象的闭环级数；相同控制速率等级的无功源分在同一闭环级数中，并计算各等级控制速率无功源的可支配容量；控制速率越快的无功源，所在的闭环级数越小，控制优先权越高；确定控制对象的闭环级数，并分配各级闭环控制对象的目标值，置位本级闭环控制对象的闭环使能位；控制对象根据与其对应的闭环级数以及分配的目标值进行无功响应，本级闭环控制对象的无功源进行闭环调节；闭环调节系统包括：闭环级数确认模块，闭环使能位置位模块，闭环调节模块。

技术领域

本发明涉及新能源无功控制领域，尤其涉及一种自适应无功功率闭环调节方法及系统。

背景技术

电力系统中，为了降低远距离输电带来的电量损失，实行无功就地平衡，无功就地平衡分为电源侧、变电侧和用户侧，不同区域的无功源方式也不相同。如传统新能源电源侧存在专门用于母线无功补偿的设备，如SVC、SVG，同时还存在发电侧的电力电子器件，如逆变器或变流器等，使得电源侧存在多无功源且无功响应速率等级也各不相同，SVC、SVG响应速率为几十毫秒级或百毫秒级，而发电侧逆变器或变流器由于监控网络的通信瓶颈，使得其响应速率达到秒级；另一方面随着新能源参与电网调频调压的不断渗透，改变了发电侧逆变器或变流器的通信方式，使得发电侧逆变器或变流器无功响应缩短到几十毫秒级，为了降低电站的运行成本，逆变器或变流器将承担主要无功源的角色；电源侧变为逆变器或变流器为主要无功源，SVC、SVG或电容器等无功源作为辅助无功源，即使如此，多无功源、多响应速率情况仍然存在，如果按照最慢响应无功源的速率进行自动电压闭环使得新能源电站无法满足电网动态调压的需求。

现有技术中，公开号为CN102510070A，一种以功率因数为控制目标来实现发电厂自动电压闭环控制的方法，该方法实现的过程如下：1)通信采集发电厂电气控制系统的模拟量、开关量信息；2)根据电厂出线的实际功率因数和目标功率因数，通过计算得出电厂需要承担的总无功功率；3)通过计算将总无功功率合理分配给每台发电机组；4)向发电机的励磁系统发送增减磁信号以调节发电机无功出力，使电厂出线的功率因数达到控制目标值，实现全厂多机组的电压无功自动控制。该方法虽然实现发电厂系统内部无功供、需平衡的闭环控制要求，但是未能解决在进行自动电压闭环时，多无功源、多响应速率而带来的无功源的响应速率慢，使得新能源电站无法满足电网动态调压需求的问题，不具有在电网出现暂态较大电压跌落或抬升时能够以最优的策略响应电网的能力，且仅应用于发电厂系统，也不具有很好的推广价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何提高无功源的站级响应速率，使得新能源电站能满足电网动态调压需求。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的。

本发明实施例提供了一种自适应无功功率闭环调节方法，包括以下步骤：

步骤1：根据电站无功源控制速率等级进行确认控制对象的闭环级数；相同控制速率等级的无功源分在同一闭环级数中，并计算各等级控制速率无功源的可支配容量；控制速率越快的无功源，所在的闭环级数越小，控制优先权越高；

步骤2：根据第k次无功响应指令容量Q_k与各等级控制速率无功源的可支配容量的关系，确定控制对象的闭环级数，并分配各级闭环控制对象的目标值，置位本级闭环控制对象的闭环使能位；

步骤3：控制对象根据与其对应的闭环级数以及分配的目标值进行无功响应，本级闭环控制对象的无功源进行闭环调节。

所述的无功源控制速率等级是指按照各无功源响应时间的快慢把无功源分为三类：毫秒级响应速率的无功源、秒级响应速率的无功源以及分钟级响应速率的无功源；所述的控制对象的闭环级数分为三级：一级闭环控制对象、二级闭环控制对象以及三级闭环控制对象。