[发明专利]基于多源分级协调的新能源集中并网点无功电压控制方法

摘要

本发明公开了一种基于多源分级协调的新能源集中并网点无功电压控制方法，属于电力系统运行与控制领域。本发明根据母线电压实际值与目标值计算控制子站无功功率目标调整量，结合控制子站及所辖新能源电站站内无功补偿设备的无功功率总可调容量计算各无功补偿设备无功功率目标调整量，当无功补偿设备的无功功率总可调容量不足且子站电压低于紧急限时，计算新能源电站有功功率需切量，实施电压紧急控制，若无功补偿设备的无功功率总可调容量不足且子站电压高于紧急限，通过调整变压器分接头提高子站电压水平。本发明提出了新能源电站集群多无功源分级协调控制以及紧急情况下有功无功协调控制的方法，增强了无功电压控制的时效性和灵活性。

主权项

基于多源分级协调的新能源集中并网点无功电压控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)位于新能源电站集中并网点的控制子站装置实时检测高压侧受控母线电压实际值Vh，并与调控中心站下发的高压侧受控母线电压目标值Vh′比较，当受控母线电压实际值偏离电压目标值的范围超过控制门槛时，进入步骤2)；2)按式(1)计算控制子站高压侧受控母线无功功率目标值Qh′，并与当前时刻检测到的无功功率实际值Qh比较，计算无功功率目标调整量ΔQh′＝Qh′‑Qh：Qh′=(Vh′-Vh+PhRW+QhXWVh-PhRWVh′)×Vh′XW---(1)]]>式中，Ph、Qh是高压侧母线功率实际值，从变压器低压侧流向高压侧为正、反之为负；RW、XW是从变电站看出的外部等值阻抗；3)获取控制子站站内及其所辖新能源电站执行站站内无功补偿设备的无功功率实际值及无功功率调节上下限，计算各设备的无功功率可调容量，所述无功补偿设备包括站内可控SVC/SVG及可投切并联容抗器组；将控制子站站内可控SVC/SVG的无功功率总可调容量计作∑ΔQsvc，将控制子站站内无功补偿设备的无功功率总可调容量计作∑ΔQse，控制子站站内及其所辖新能源电站执行站站内无功补偿设备的无功功率总可调容量计作∑ΔQall，按以下流程开展控制：3‑1)若(ΔQh′‑∑ΔQsvc)＞Qsta，进入步骤3‑2)；否则，将Vh′发给控制子站站内SVC/SVG，延时后返回步骤1)，其中Qsta是本轮无功控制死区；3‑2)若(ΔQh′‑∑ΔQse)＞Qsta，进入步骤3‑3)；否则，将Vh′发给控制子站站内SVC/SVG，用ΔQh′减去控制子站站内SVC/SVG的无功功率总可调容量得到剩余无功功率目标调整量ΔQh′‑le，计算控制子站站内各组可投切并联容抗器的无功功率可调容量，按最小过调匹配原则选择本次投切对象并下发投切控制命令，延时后返回步骤1)；3‑3)将Vh′发给控制子站站内SVC/SVG，向控制子站站内全部可投切并联容抗器下发投切控制命令，计算控制子站所辖新能源电站执行站高压侧受控母线电压目标值并下发至新能源电站站内无功补偿设备；若(ΔQh′‑∑ΔQall)＞Qsta，进入步骤4)；否则，延时后返回步骤1)；4)当控制子站高压侧受控母线和所辖新能源电站执行站高压侧受控母线的电压有低于紧急限者，进入步骤5)；否则，进入步骤6)；5)按式(2)计算控制子站所辖新能源电站执行站的有功功率需切量并下发至新能源电站执行站，延时后返回步骤1)：ΔPzg_i=(Vzg_i′-Vzi-PziRzi+QziXziVzi)Rzi+QziPziXzi---(2)]]>式中，ΔPzg_i为控制子站所辖第i个新能源电站执行站的有功功率需切量，V′zg_i为控制子站所辖第i个新能源电站执行站的电压目标值，Vzi、Pzi、Qzi分别是控制子站所辖第i个新能源电站高压侧母线电压实际值、有功功率实际值、无功功率实际值，Rzi、Xzi是从控制子站所辖第i个新能源电站看出的系统等值阻抗；6)按式(3)计算变压器分接头目标档位初值V′tap，结合变压器额定分接头档位将V′tap修正为V″tap；若分接头每调一档的时间为ΔtOLTC，当前档位与目标档位相差n档，则将分接头目标档位发送至变压器控制系统，并延时nΔtOLCT后返回步骤1)：Vtap′=VEVl′×(Vh±PhRtr+QhXtrVh)---(3)]]>式中，VE是变压器低压侧母线额定电压，Vl′是控制子站低压侧母线电压目标值，Rtr、Xtr是变压器绕组折算到高压侧的阻抗。