一种风电场风机机端电压处于危险状态的电压控制方法

摘要

本发明涉及一种风电场风机机端电压处于危险状态的电压控制方法，属于电力系统自动电压控制技术领域。首先定义风机机端电压的两种状态和风电场并网点电压的两种状态，当风机机端电压处于危险状态时，采取电压紧急控制方法，控制风电场内的风机和静态无功补偿装置，静态无功发生器的无功功率，将风机机端电压控回安全状态。本发明方法可集成在风电场现场运行的自动电压控制系统中，使自动控制系统能够实时监视风机的电压状态，实施相应的控制策略，保障风机机端电压安全。

主权项

一种风电场风机机端电压处于危险状态的电压控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（1）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η为一个判断值，且0<η<0.1，对风电场内各风机的电压状态进行判断，若则风机机端电压处于安全状态，若则风机机端电压处于危险状态，若所有风机机端电压均处于安全状态则重复本步骤，若有一台或一台以上的风机机端电压处于危险状态，则进行步骤（2）；（2）设风电场并入电网的并网点电压的实际值为电网调度中心下发的并网点电压控制目标值为设并网点电压的合格阈值为V_Dead，对风电场并入电网的并网点电压状态进行判断，若则风电场并网点电压处于正常状态，若则风电场并网点电压处于追踪状态；（3）设风电场风机的无功功率对风机机端电压灵敏度的平均值为设风电场的n台风机中有t台风机的机端电压处于危险状态，t台风机中的第r台风机的当前无功功率为Q_wtg，r，无功功率的上限值和下限值分别为和第r台风机机端电压值的标幺值为V_G，r，将机端电压处于危险状态的风机的无功功率当前值Q_wtg，r调整为无功功率控制目标值（4）进行以下判断：（4‑1）若风电场内处于危险状态的风机中，部分风机的机端电压高于风机机端电压值的安全参考值的标幺值部分风机的机端电压低于则发出报警信号，完成控制；（4‑2）若风电场并网点电压为正常状态，或风电场并网点电压为追踪状态，且并网点电压控制方向与机端电压处于危险状态的风机的电压控制方向相反，则发出报警信号，完成控制；（4‑3）若风电场并网点电压为追踪状态，且并网点电压控制方向与机端电压处于危险状态的风机的电压控制方向相同，则进行步骤（5）；（5）设风电场内每台风机的无功功率对风电场并网点电压的灵敏度的平均值为灵敏度放大系数为N₁，N₁的取值为1‑8之间的整数，每台静态无功补偿装置或静态无功发生器对风电场并网点电压的灵敏度的平均值为灵敏度放大系数为N₂，N₂的取值为1‑8之间的整数，设风电场有p台静态无功补偿装置或静态无功发生器，n台风机中有s台风机的机端电压处于正常状态，s台机端电压处于正常状态的风机中第i台风机的当前无功功率为Q_wtg，i，第i台风机的无功功率上限值和下限值分别为和p台静态无功补偿装置或静态无功发生器中的第j台的无功功率为Q_svc，j，第j台静态无功补偿装置或静态无功发生器无功功率的上限值和下限值分别为和设第i台风机的无功功率控制目标值为第j台静态无功补偿装置或静态无功发生器的无功功率控制目标值为若则分别将s台机端电压处于正常状态的风机的无功功率当前值调整为无功功率控制目标值$Q_{\mathrm{wtg},i}^{\mathrm{set}}=Q_{\mathrm{wtg},i}+\frac{V_w^{\mathrm{Ref}}-V_w^{\mathrm{Real}}}{S_{\mathrm{wtg}}^{\mathrm{poc}}\times N_1}\times \frac{Q_{\mathrm{wtg},i}^{\mathrm{UpLmt}}-Q_{\mathrm{wtg},i}}{\underset{i=1}{\overset{s}{\Sigma }}(Q_{\mathrm{wtg},i}^{\mathrm{UpLmt}}-Q_{\mathrm{wtg},i})},$并分别将p台静态无功补偿装置或静态无功发生器的无功功率当前值调整为无功功率控制目标值$Q_{\mathrm{svc},j}^{\mathrm{set}}=Q_{\mathrm{svc},j}+\frac{V_w^{\mathrm{Ref}}-V_w^{\mathrm{Real}}}{S_{\mathrm{svc}}^{\mathrm{poc}}\times N_2}\times \frac{Q_{\mathrm{svc},j}^{\mathrm{UpLmt}}-Q_{\mathrm{svc},j}}{\underset{j=1}{\overset{p}{\Sigma }}(Q_{\mathrm{svc},j}^{\mathrm{UpLmt}}-Q_{\mathrm{svc},j})},$若则分别将s台机端电压处于正常状态的风机的无功功率当前值调整为无功功率控制目标值$Q_{\mathrm{wtg},i}^{\mathrm{set}}=Q_{\mathrm{wtg},i}+\frac{V_w^{\mathrm{Ref}}-V_w^{\mathrm{Real}}}{S_{\mathrm{wtg}}^{\mathrm{poc}}\times N_1}\times \frac{{Q_{\mathrm{wtg},i}-Q}_{\mathrm{wtg},i}^{\mathrm{DownLmt}}}{\underset{i=1}{\overset{s}{\Sigma }}(Q_{\mathrm{wtg},i}-Q_{\mathrm{wtg},i}^{\mathrm{DownLmt}})},$并分别将p台静态无功补偿装置或静态无功发生器的无功功率当前值调整为无功功率控制目标值$Q_{\mathrm{svc},j}^{\mathrm{set}}=Q_{\mathrm{svc},j}+\frac{V_w^{\mathrm{Ref}}-V_w^{\mathrm{Real}}}{S_{\mathrm{svc}}^{\mathrm{poc}}\times N_2}\times \frac{{Q_{\mathrm{svc},j}-Q}_{\mathrm{svc},j}^{\mathrm{DownLmt}}}{\underset{j=1}{\overset{s}{\Sigma }}(Q_{\mathrm{svc},j}-Q_{\mathrm{svc},j}^{\mathrm{DownLmt}})}.$