发明名称 一种适用于大型风电场并网运行无功功率可控可调方法
摘要 本发明公开了一种适用于大型风电场并网运行无功功率可控可调方法。该方法能够协调大型风电场与接入电网之间的相互配合,根据计算得出接入地区电网向风电场提出的无功功率需求,对风电场的无功功率做统一规划;在各大风电场获得接入地区电网的无功需求之后,在风电场内各风电机组之间对无功功率需求进行统一分配,控制每台风电机组的无功功率输出,使得风电场并网点的无功输出满足系统负荷变化,抑制由于风速和负荷动态变化引起的母线电压波动,以满足电网对风电场提出的无功需求,具有维持风电场接入区域电网电压稳定的作用。
申请公布号 CN102005765B 申请公布日期 2013.07.31
申请号 CN201010548969.4 申请日期 2010.11.18
申请人 西北电网有限公司;山东彼岸电力科技有限公司 发明人 范越;白兴忠;万筱钟;王清让;彭明侨;张小奇;孙树敏;唐宗华
分类号 H02J3/18(2006.01)I;H02J3/38(2006.01)I 主分类号 H02J3/18(2006.01)I
代理机构 济南泉城专利商标事务所 37218 代理人 李桂存
主权项 1.一种适用于大型风电场并网运行无功功率可控可调方法,其特征在于,该方法实现步骤如下:(1)给定电网稳态运行时的风电场出口电压<img file="2010105489694100001DEST_PATH_IMAGE001.GIF" wi="24" he="25" />,计算得到风电场接入点的初始稳态电压参考值<img file="721484DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="30" he="26" />;(2)测量得到风电场运行时的风电场出口实时电压值<img file="2010105489694100001DEST_PATH_IMAGE003.GIF" wi="20" he="25" />,计算得到风电场接入点的实时电压测量值<img file="190511DEST_PATH_IMAGE004.GIF" wi="34" he="25" />;(3)计算电压参考值<img file="360592DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="30" he="26" />和实时电压测量值<img file="132239DEST_PATH_IMAGE004.GIF" wi="34" he="25" />的差值,记为风电场接入点的电压偏差<img file="2010105489694100001DEST_PATH_IMAGE005.GIF" wi="29" he="20" />;(4)设置风电场接入点电压偏差<img file="269828DEST_PATH_IMAGE005.GIF" wi="29" he="20" />的控制死区阈值,若电压偏差<img file="355596DEST_PATH_IMAGE005.GIF" wi="29" he="20" />落在控制死区阈值范围内,则按当前功率因数对风电场进行恒功率因数控制;若电压偏差<img file="708080DEST_PATH_IMAGE005.GIF" wi="29" he="20" />超出控制死区阈值范围,则计算风电场所需的无功功率补偿参考量<img file="572000DEST_PATH_IMAGE006.GIF" wi="40" he="26" />;(5)将电压偏差<img file="213197DEST_PATH_IMAGE005.GIF" wi="29" he="20" />代入公式<img file="2010105489694100001DEST_PATH_IMAGE007.GIF" wi="90" he="45" />,得到风电场所需的无功功率补偿参考量<img file="288858DEST_PATH_IMAGE006.GIF" wi="40" he="26" />,公式中<img file="761428DEST_PATH_IMAGE008.GIF" wi="16" he="20" />是被控风电场出口与接入点的电压/无功灵敏度系数;(6)考虑风电场的无功功率输出限制和出口电压限制,对被控风电场无功功率补偿参考量<img file="202773DEST_PATH_IMAGE006.GIF" wi="40" he="26" />进行校验与整定,得到风电场无功功率实际补偿量<img file="2010105489694100001DEST_PATH_IMAGE009.GIF" wi="47" he="35" />;该步骤中,风电场无功功率实际补偿量<img file="439589DEST_PATH_IMAGE009.GIF" wi="47" he="35" />,是在考虑风电场的无功功率输出限制和出口电压限制的前提下,对被控风电场无功功率补偿参考量<img file="460634DEST_PATH_IMAGE006.GIF" wi="40" he="26" />进行校验与整定而得出的,校验与整定过程为:(6-1)计算风场无功功率补偿<img file="600760DEST_PATH_IMAGE006.GIF" wi="40" he="26" />;(6-2)判断风电场出口电压是否越限,如果越限,执行步骤(6-3);如果未越限,则执行步骤(6-4);(6-3)对风电场出口电压偏差按照公式<img file="681848DEST_PATH_IMAGE010.GIF" wi="92" he="48" />进行校正,返回步骤(6-2);(6-4)判断风电场无功功率是否越限,如果越限,执行步骤(6-5);如果未越限,即得到风电场无功功率补偿<img file="94375DEST_PATH_IMAGE009.GIF" wi="47" he="35" />;(6-5)则对风电场无功功率越限按照公式<img file="2010105489694100001DEST_PATH_IMAGE011.GIF" wi="97" he="45" />进行校正,返回步骤(6-4);(7)根据风电场内各台风电机组实时运行工况和不同类型风电机组的<img file="702467DEST_PATH_IMAGE012.GIF" wi="42" he="22" />特性曲线,按照公式<img file="2010105489694100001DEST_PATH_IMAGE013.GIF" wi="125" he="49" />得到分配到各台风电机组上的无功功率补偿量<img file="946367DEST_PATH_IMAGE014.GIF" wi="32" he="26" />,公式中的调整系数<img file="2010105489694100001DEST_PATH_IMAGE015.GIF" wi="97" he="73" />,其中,<img file="683510DEST_PATH_IMAGE016.GIF" wi="38" he="26" />是第<i>i</i>台风电机组无功功率容量,<img file="2010105489694100001DEST_PATH_IMAGE017.GIF" wi="67" he="49" />是风电场中风电机组无功功率容量总和。
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