[发明专利]一种暂态电压协调控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及暂态电压控制领域，具体涉及一种暂态电压协调控制方法及系统。

背景技术

新能源发展迅猛，目前已成为重点利用的能源，但风/光资源分布不均，使得大容量、远距离新能源外送势在必行。风电采用大规模集中送出的方式接入高压电网，大规模风电远距离输送将成为风电消纳的主要形式，尤其是已经建立了多个百万千瓦级风电基地。大规模风电基地升压至500kV电压等级后，通过500kV交流输电线路接入电网，由于高压交流线路远距离输送风电时，会产生大量的无功损耗，为了缩短新能源发电接入电网的电气距离，采用串联电容补偿技术是一种十分经济有效的方法。

因此，部分风电基地外送线路安装了串补装置，补偿输电线路感抗，提高风电基地送出能力。但是，由于串补的接入，在风电基地故障穿越后的电压恢复过程中，极易出现过电压问题，导致风电机组高电压穿越失败，触发过电压保护，造成大规模风电离网问题。经串补送出大规模风电基地的风电机组和无功补偿装置的暂态电压协调控制问题成为需要解决的问题。

现有故障穿越过程中的无功电压控制技术为风电机组和无功补偿装置在故障期间提供动态无功支撑，以支持故障过程中和故障后的电压恢复。但是考虑到风电经串补送出，在电压恢复过程中随着电压升高串补输出的无功功率也会逐渐增大，同时风电机组和无功补偿装置也在发出大量无功功率，因此极易出现过电压问题，导致风电机组因过电压保护离网。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种暂态电压协调控制方法及系统。

本发明提供的技术方案是一种暂态电压协调控制方法，包括：

当检测到电网发生故障时，风电机组和动态无功补偿装置均切换为无功功率输出模式；

当检测到故障清除后，风电机组和动态无功补偿装置退出无功功率输出模式，启动暂态电压协调控制模式。

优选的，所述当检测到电网发生故障时，风电机组和动态无功补偿装置均切换为无功功率输出模式，包括：

当检测到电网发生故障时，风电机组和动态无功补偿装置检测到电压跌落，风电机组由正常运行模式进入动态无功支撑控制模式，完成无功功率输出模式的切换；

动态无功补偿装置由电压跟踪补偿模式切换为最大无功补偿模式，完成无功功率输出模式的切换。

优选的，所述当检测到故障清除后，风电机组和动态无功补偿装置退出无功功率输出模式，启动暂态电压协调控制，包括：

故障清除后，风电机组和动态无功补偿装置检测到电压恢复，退出无功功率输出模式；

当风电机组持续并网运行时，风电机组启动并网暂态电压协调控制；

当风电机组离网运行时，风电机组启动离网暂态电压协调控制。

优选的，当风电机组持续并网运行时，风电机组启动并网暂态电压协调控制，包括：

风电机组退出动态无功支撑模式，风电机组进入正常运行模式；动态无功补偿装置退出最大无功功率控制模式，切入电压控制模式。

优选的，当风电机组离网运行时，风电机组启动离网暂态电压协调控制，包括：

风电机组向动态无功补偿装置发出信号，动态无功补偿装置立即切入电压控制模式。

一种暂态电压协调控制系统，所述系统包括：

切换模块，用于电网发生故障，风电机组和动态无功补偿装置感知故障发生，切换为无功功率输出模式；

协调控制模块，用于故障清除后，风电机组和动态无功补偿装置退出无功功率输出模式，启动暂态电压协调控制模式。

优选的，所述切换模块包括：风电机组切换子单元和动态无功补偿装置切换子单元；

所述风电机组切换子单元，用于当电网发生故障时，将风电机组由正常运行模式进入无功支撑控制模式；

所述动态无功补偿装置子单元，用于将电压跟踪补偿模式切换为最大无功补偿模式。

优选的，协调控制模块包括并网协调控制子模块和离网协调控制子模块；

所述并网协调控制子模块，用于当风电机组持续并网运行时，风电机组退出动态无功支撑模式，风电机组进入正常运行模式，并快速恢复有功功率；

所述离网协调控制子模块，用于当风电机组离网时，动态无功补偿装置退出最大无功功率控制模式，切入电压控制模式。

一种具有暂态电压协调控制功能的风电场，包括动态无功补偿装置和风电机组；

所述动态无功补偿装置和所述风电机组分别与风电场升压站主变压器的低压侧母线连接；

所述风电机组包括：第一控制系统和控制开关；