含SVG的风电场自动电压控制分配方法

摘要

本发明提出了含SVG的风电场自动电压控制分配方法，用以实现对含有SVG的风电场进行全厂自动电压控制，包括如下步骤：S1，向全厂无功功率分配模块下达通信指令，对其输入全厂自动电压控制电压值X，全厂无功功率分配模块分别与SVG无功功率控制模块、风电机组无功功率协调控制模块连接，所述风电机组无功功率协调控制模块分别与风电机组群控制模块Ⅰ、风电机组群控制模块Ⅱ、风电机组群控制模块Ⅲ连接。本发明提供的含SVG的风电场自动电压控制分配方法，通过对SVG与风电机组的无功协调控制，既能实现全场无功控制的快速响应，又充分利用了风电机组的无功调节容量，从而保证风电场按调度指令完成无功功率的快速、平稳控制。

主权项

含SVG的风电场自动电压控制分配方法，用以实现对含有SVG的风电场进行全厂自动电压控制，其特征在于，包括如下步骤：S1，向全厂无功功率分配模块下达通信指令，对其输入全厂自动电压控制电压值X，全厂无功功率分配模块分别与SVG无功功率控制模块、风电机组无功功率协调控制模块连接，所述风电机组无功功率协调控制模块分别与风电机组群控制模块Ⅰ、风电机组群控制模块Ⅱ、风电机组群控制模块Ⅲ连接；S2，所述全厂无功功率分配模块将全厂自动电压控制电压值X按以下公式转换为全厂无功总功率Q_W，并计算出该全厂无功总功率Q_W所在周期内的无功功率偏差ΔQ_W：Q_W＝kXΔQ_W＝Q_W‑Q_Wlast其中，k为转换系数，Q_Wlast为Q_W所在周期的上一个周期所计算出的无功功率指令；S3，如果|ΔQ_W|≤|A_S(MA_SVG‑YF_s)+(MA_T‑YF_T)|，则至步骤S4；否则至步骤S8；其中：A_S为SVG的控制状态，A_S取值0或者1，0为不允许远方自动控制，1为允许远方自动控制；A_T为当前风电机组远方可调无功功率系数，A_T取值[0，1]，由风电机组无功功率协调控制模块通过计算全部风电机组的容许无功调节容量后规划得出；YF_S为SVG无功功率控制模块向全厂无功功率分配模块反馈的当前SVG所发无功功率；YF_T为风电机组无功功率协调控制模块向全厂无功功率分配模块反馈的当前风电机组所发无功功率；MA_SVG为SVG的最大允许无功功率；MA_T为所有风电机组最大允许无功功率之和；S4，所述全厂无功功率分配模块在全厂无功总功率Q_W所在周期内分三步进行SVG无功功率控制模块和风电机组无功功率协调控制模块之间的Q_W分配，具体如下：S41，第一步分配时，使Q_SVG＝A_SQ_W(1‑0.2A_T)；此时SVG为主要无功调节设备，可保证调节的响应时间；S42，第二步分配时，使Q_SVG＝A_SQ_W(1‑0.5A_T)；进行本步骤是为了将SVG所承担的无功功率向风电机组群进行转移，为SVG留下更大的调节裕度；S43，第三步分配时，使Q_SVG＝A_SQ_W(1‑0.8A_T)；执行此步后，将会有更多的无功功率由风机机组承担，从而为SVG预留出足够的无功功率调节容量；其中，Q_T＝Q_W‑Q_SVG，Q_SVG为SVG当前分配的无功功率，Q_T为全部风电机组所分配的无功功率；当Q_T值为负则减少SVG的无功功率；S5，所述风电机组无功功率协调控制模块在风电机组群控制模块Ⅰ、风电机组群控制模块Ⅱ和风电机组群控制模块Ⅲ之间进行功率分配：|ΔQ_T|＝|(Q_Tn‑Q_T(n‑1))|，其中Q_Tn为Q_T在第n时刻的采样值，Q_T(n‑1)为Q_T在第n‑1时刻的采样值；如果|ΔQ_T|≤|(MA_T1‑YF_T1)|，则所有将ΔQ_T全部分配至风电机组群控制模块Ⅰ；如果|(MA_T1‑YF_T1)|＜|ΔQ_T|≤|(MA_T1‑YF_T1)+(MA_T2‑YF_T2)|，则所有将ΔQ_T按最大容许值分配至风电机组群控制模块Ⅰ，剩余量分配至风电机组群控制模块Ⅱ；如果|(MA_T1‑YF_T1)+(MA_T2‑YF_T2)|＜|ΔQ_T|≤|(MA_T1‑YF_T1)+(MA_T2‑YF_T2)+(MA_T3‑YF_T3)|，则所有将ΔQ_T按最大容许值分配至风电机组群控制模块Ⅰ和风电机组群控制模块Ⅱ，剩余量分配至风电机组群控制模块Ⅲ；其中，MA_T1为风电机组群控制模块Ⅰ的最大允许无功功率；YF_T1为风电机组群控制模块Ⅰ的当前实际无功功率反馈；MA_T2为风电机组群控制模块Ⅱ的最大允许无功功率；YF_T2为风电机组群控制模块Ⅱ的当前实际无功功率反馈；MA_T3为风电机组群控制模块Ⅲ的最大允许无功功率；YF_T3为风电机组群控制模块Ⅲ的当前实际无功功率反馈。S6，风电场所有风电机组数量N，聚类后分别划分到风电机组群控制模块Ⅰ、风电机组群控制模块Ⅱ、风电机组群控制模块Ⅲ；聚类分组原则为，通过对N台风电机组的无功控制响应时间进行测试，按无功控制响应时间的长短进行分组排序：将无功控制响应时间接近程度最高的风电机组中取N的40％～50％的风电机组划分至风电机组群控制模块Ⅰ；将无功控制响应时间小于“风电机组群控制模块Ⅰ”的风电机组划分至风电机组群控制模块Ⅱ；将无功控制响应时间大于“风电机组群控制模块Ⅰ”的风电机组划分至风电机组群控制模块Ⅲ；S7，风电机组群控制模块Ⅰ、风电机组群控制模块Ⅱ、风电机组群控制模块Ⅲ在分别对各自管理的风电机组进行无功分配时，先根据各风电机组到风电场升压站的电气距离计算出相应的无功指令偏置Bai，然后将按步骤S6的规则在各机组间进行平均分配；各风电机组接受到无功指令后，自动闭环完成无功功率调节；S8，异常处理：根据SVG和风电机组的投入状况，在线计算风电场允许的无功功率上限和下限，当计算出的全厂无功总功率指令Q_W大于上限或小于下限时，闭锁全厂自动电压控制功能；当全厂无功功率分配模块、SVG无功功率控制模块、风电机组无功功率协调控制模块，在给定循环时间T1内没有检测到相应反馈值的变化，或在给定循环时间T2内没有通信信号的返回，则闭锁全厂自动电压控制功能；存在不满足步骤S3运行状况时，闭锁全厂自动电压控制功能；存在不满足步骤S5运行状况时，闭锁全厂自动电压控制功能。