一种集群风电场有功功率智能控制系统和方法

摘要

本发明提供一种集群风电场有功功率智能控制系统和方法，保证电网在各种运行方式下稳定可靠运行，最大限度地提高电网的输送能力和对风电的接纳能力，同时又实现了调度决策的智能化，自动计算并下发风电场发电计划，使风电场的出力最大化，保证在电网出现事故情况下，切风电机组最小化、最优化，实现充分利用风能等新资源的目标。

主权项

一种集群风电场有功功率智能控制方法，其特征在于：所述方法采用集群风电场有功功率智能控制系统实现，集群风电场有功功率智能控制系统包括依次双向连接的调度总站、控制主站、控制子站、调度中心站和风电场监控终端；所述调度总站对整个风电场进行监控；所述控制主站对控制值进行实时下发；调度中心站把线路和关键断面的运行情况、故障情况和过载情况实时上送到所述集群风电场有功功率智能控制系统的控制主站以及控制子站；风电场监控终端调整风电场有功功率；所述调度总站位于所在区域的电网核心地区，调度总站之间进行数据交互，同时运行或互为备用；所述控制主站上送和下发装置运行信息以及控制值的实时下发，实现风电场、控制子站和调度总站之间的信息汇总和交互；所述控制子站位于330kV变电站，对330kV控制断面的潮流进行实时监控，将线路和关键断面的运行情况、故障情况和过载情况实时上送到控制主站；所述风电场监控终端位于风电场，进行风电场的出力监控，根据控制子站分配给风电场的出力计划进行自动有功控制，实现风电场出力最大化、最优化和切风电机组最小化控制；所述方法包括以下步骤：步骤1：分配风电场有功功率；步骤2：配合调节火电机组；步骤3：协调控制风电场；所述步骤1包括以下步骤：步骤1‐1：获取整个风电场地区的数据和系统信息；步骤1‐2：对所述集群风电场有功功率智能控制系统进行分析计算；步骤1‐3：根据风功率预测结果和当时电网允许的最大出力结合选取的控制模式给出各个风电场的计划发电初值，并进行集群风电场有功功率智能控制系统的安全稳定校核，进而形成风电场的发电计划下发到风电场监控终端；所述步骤2包括以下步骤：步骤2‐1：根据风电场当前计划值、风电场当前出力情况、各风电场风功率预测值以及选定的风电场控制策略进行风电场出力的预期变化量预测；步骤2‐2：结合估计出的预期变化量、风火打捆外送断面潮流以及参与调解的火电厂情况分析得出火电厂的发电计划及调整计划；步骤2‐3：下发至火电厂的终端控制系统；所述步骤2中，若需要终端控制系统进行调峰，则对火电厂进行功率分配，保证风电满发而适当的降低火电厂的出力；所述步骤3包括以下步骤：步骤3‐1：计算电网最大允许出力P_max；步骤3‐2：计算发电厂发电计划总和P_plan；步骤3‐3：若|P_max‐P_plan|≤P_gd成立，则不需要调整风电场出力，形成新的发电厂出力计划；若不成立，则执行下一步；步骤3‐4：若|P_max‐P_plan|>P_gd成立，则增加风电场出力，形成新的发电厂出力计划；若不成立，则执行下一步；步骤3‐5：判断P_max<P_plan是否成立，若成立则减少风电场出力，若不成立则形成新的发电厂出力计划；所述步骤3‐5中，减少风电场出力包括如下步骤：步骤3‐5‐1：获取各个风电场运行数据，统计各个风电场的剩余容量；步骤3‐5‐2：若风电场实时发电有功功率P_j和风电场计划发电有功功率P_plan，j之间满足P_j＜P_plan，j，则执行下一步，若不满足，则按照机组运行容量等比例削减风电场出力计划；步骤3‐5‐3：统计各个风电场总剩余容量∑P_kx，j，并削减风电场容量；步骤3‐5‐4：若还需要削减风电出力计划，则再根据该时段各机组的实际运行容量按比例缩减剩余出力减小计划，将要减小的风电计划合理的分配到各个机组。