[发明专利]风电场的并网控制系统、控制方法及装置、风电场

说明书

本发明公开了一种风电场的并网控制系统、控制方法及装置、风电场。其中，该系统包括：风电执行站，设置于目标风电场，并与上级稳控系统通信，用于监测目标风电场内的各风电集电线的运行状态以及可切状态，并将监测结果发送至上级稳控系统；上级稳控系统，用于在接收到监测结果后，根据监测结果生成控制策略，并将控制策略发送至风电执行站，控制策略是在电网遇到大扰动时，通过风电执行站切除风电场机组或调节风电场出力的方式；风电执行站，还用于在接收到控制策略后，按照控制策略对目标风电场执行稳控操作。本发明解决了相关技术中风电场安全稳定控制系统功能复杂，需要根据不同安全稳定控制需求定制不同的稳控系统，通用性较差的技术问题。

技术领域

本发明涉及风电场控制技术领域，具体而言，涉及一种风电场的并网控制系统、控制方法及装置、风电场。

背景技术

安全稳定控制装置(以下简称稳控装置或者SSC)的主要功能是保证电力系统在遇到大扰动时的稳定性。稳控装置通常装设在电厂、变电站或换流站内，在电力系统发生直流故障闭锁、交流输电通道故障中断等严重故障时，采取实现切机、切负荷、直流功率紧急提升或回降等措施，解决电网的安全稳定问题。SSC是保持电力系统安全稳定运行的第二道防线的重要设施。而准确判断直流极/换流器故障，正确计算直流故障后功率损失量是稳控装置正确动作的前提。

为提高风电新能源的消纳水平，电网安全稳定控制不再满足于直接解列风电场并网联络线，而是通过精细化的控制电源馈线甚至到发电单元；同时要求对故障期间脱网的风电单元容量进行统计，实现安全稳定控制的精准化。但是，风电场安全稳定控制系统功能复杂，根据不同安全稳定控制的需要，装置的输入输出动态范围特别大(如输入模拟量从几个到上百个，输入开关量从几个到几十个，输出开关量从几个到几十个，装置间通道最多到十几个)，很难寻找到某种固定模式来适应所有的需求。目前安全稳定控制装置生产厂家繁多，不同厂家的技术水平、经验积累及发展思路存在差别，因此在风电场并网稳控系统的软、硬件设计思路、系统架构和功能方面必然存在差异，导致风电场稳控系统无法标准化设计，几乎每个风电场相关稳控系统设计都必须根据实际情况定制，造成风电场稳控系统软件版本繁多，通用性差，导致生产管理困难。但与之相矛盾的是，许多风电场安全稳定控制装置定货急，设计生产周期短。

随着新型电力系统的建设，未来新能源占比将大幅提升，如海上风电、光伏电站等新能源的大规模并网，使得制定风电场安全稳定控制的标准化设计方案更为迫切和紧急，为避免新能源相关的稳定控制系统匆忙投产，后期运行和改造困难，

有必要制定标准化的风电场并网稳定控制系统的设计方法，规范风电场并网安全稳定控制系统的系统架构、功能配置和稳定控制逻辑，实现风电并网安全稳定控制系统设计的标准化和精细化，能够批量化在现场应用，缩短稳控系统投产周期，保障清洁能源的快速并网消纳和电网安全稳定运行。

除此外，目前国内已投运的风电柔直并网工程基本都出现了不同频段的振荡现象，振荡频率范围较宽(数Hz-数kHz，次同步振荡50Hz，超同步振荡50-100Hz，宽频振荡1kHz)，对新型电力系统的安全稳定运行造成了极大的风险隐患。但当前只有少量风电场配置了宽频振荡监测装置，且仅能监测振荡频率，而没有有效抑制措施，为应对风电场并网系统的宽频振荡风险，风电场需配置有效的宽频振荡监测和抑制措施，其安全稳定控制系统除了应配置大扰动下切除风电场机组或调节风电场出力等功能外，还应设计有宽频振荡监测及控制功能。

针对上述相关技术中风电场安全稳定控制系统功能复杂，需要根据不同安全稳定控制需求定制不同的稳控系统，通用性较差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种风电场的并网控制系统、控制方法及装置、风电场，以至少解决相关技术中风电场安全稳定控制系统功能复杂，需要根据不同安全稳定控制需求定制不同的稳控系统，通用性较差的技术问题。