[发明专利]风电场并入电网的并网点总无功功率控制能力的确定方法

摘要

本发明涉及一种风电场并入电网的并网点处总无功功率控制能力的确定方法，属于电力系统自动电压控制技术领域。本发明方法中定义了风机机端电压的五种状态，并针对风机机端电压的不同状态，运用了无功功率对电压的灵敏度，计算出风电场并入电网的并网点处的总无功功率控制能力。本发明方法，可集成在风电场现场运行的自动电压控制子站中，使得该系统能考虑风机机端电压状态，较为准确地计算出风电场并入电网的并网点处的总无功功率控制能力，并上传给电网控制中心处自动电压控制主站。

主权项

1.一种风电场并入电网的并网点总无功功率控制能力的确定方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（1）定义风电场并入电网的并网点总无功功率控制能力包括：风电场并入电网的并网点处的等效总无功功率向上可调裕度风电场并入电网的并网点处的等效总无功功率向下可调裕度风电场总无功功率增磁闭锁信号ULK以及风电场总无功功率减磁闭锁信号DLK，设风电场内各风机机端电压值的标幺值为V_G，风机机端电压值的安全参考值的标幺值为设η₁、η₂为两个判断值，且0<η₁<η₂<0.1，对风电场内所有风机的电压状态进行判断，若则风机机端电压处于正常状态，若则风机机端电压处于增无功功率闭锁状态，若则风机机端电压处于减无功功率闭锁状态，若则风机机端电压处于过电压危险状态，若则风机机端电压处于低电压危险状态；根据上述风机机端电压状态的判断结果，得到风电场内共有n台风机的机端电压处于正常状态、r台风机的机端电压处于增无功功率闭锁状态、s台风机的机端电压处于减无功功率闭锁状态、t台风机的机端电压处于过电压危险状态以及u台风机的机端电压处于低电压危险状态；（2）根据步骤（1）的状态判断结果，若机端电压处于过电压危险状态的t台风机大于或等于1，说明存在至少一台风机的机端电压过高，不能继续增高风电场内电压，因此，使风电场总无功功率增磁闭锁信号值ULK置1，使风电场并入电网的并网点处的等效无功功率向上可调裕度值为得到表征风电场并入电网的并网点总无功控制能力的风电场并入电网的并网点处的等效总无功功率向上可调裕度和风电场总无功功率增磁闭锁信号ULK，并进行步骤（5），若处于过电压危险状态的t台风机等于0，则进行步骤（3）；（3）设风电场并入电网的并网点的无功功率对并网点处电压的灵敏度为风电场内有p台静态无功补偿装置或静态无功发生器，其中第i台静态无功补偿装置或静态无功发生器的当前无功功率为Q_svc，i、无功功率上限值为无功功率下限值为第i台静态无功补偿装置或静态无功发生器的无功功率对风电场并入电网的并网点电压的灵敏度为风电场内有n台风机的机端电压处于正常状态、s台风机的机端电压处于减无功功率闭锁状态以及u台风机的机端电压处于低电压危险状态，所有n+s+u台风机中的第j台风机的当前无功功率为Q_wtg，j，无功功率上限值为第j台风机的无功功率对风电场并入电网的并网点电压的灵敏度为则由下式计算得到表征风电场并入电网的并网点总无功控制能力的风电场并入电网的并网点处的等效无功功率向上可调裕度为：QwUpAvail=Σi=ip(Qsvc,iUpLmt-Qsvc,i)×Ssvc,ipocSpocpoc+Σj=1n+s+u(Qwtg,jUpLmt-Qwtg,j)×Swtg,jpocSpocpoc]]>（4）设Θ为一个无功功率判定阈值，Θ的取值范围为0到30兆乏，对上述风电场并入电网的并网点处的等效无功功率向上可调裕度进行判断，若则将风电场总无功功率增磁闭锁信号值ULK置1，若则将风电场总无功功率增磁闭锁信号ULK置0，得到表征风电场并入电网的并网点总无功控制能力的风电场总无功功率增磁闭锁信号ULK；（5）若机端电压处于低电压危险状态的风机数u大于等于1，将风电场总无功功率减磁闭锁信号DLK置1，使风电场并入电网的并网点处的等效总无功功率向下可调裕度得到表征风电场并入电网的并网点总无功控制能力的风电场并入电网的并网点处的等效总无功功率向下可调裕度和风电场总无功功率减磁闭锁信号，结束计算；若机端电压处于低电压危险状态的风机u等于0，则进行步骤（6）；（6）根据步骤（1）的状态判断结果，风电场内有n台风机的机端电压处于正常状态，r台风机的机端电压处于增无功功率闭锁状态以及t台风机的机端电压处于过电压危险状态，所有n+r+t台风机中的第v台风机的当前无功功率为Q_wtg，v，无功功率下限值为第v台风机的无功功率对风电场并入电网的并网点处电压的灵敏度为则由下式计算得到风电场并入电网的并网点处等效的无功功率向下可调裕度为：QwDownAvail=Σi=ip(Qsvc,i-Qsvc,iDownLmt)×Ssvc,ipocSpocpoc+Σv=1n+r+t(Qwtg,j-Qwtg,vDownLmt)×Swtg,vpocSpocpoc]]>得到表征风电场并入电网的并网点总无功控制能力的风电场并入电网的并网点处等效的无功功率向下可调裕度；（7）依照步骤（4）中对Θ的定义，对上述风电场并入电网的并网点处的等效无功功率向下可调裕度进行判断，若则将风电场总无功功率减磁闭锁信号DLK置1，若则将风电场总无功功率减磁闭锁信号DLK置0，得到表征风电场并入电网的并网点总无功控制能力的风电场总无功功率减磁闭锁信号DLK，结束计算。