发明名称 风电场集中接入公用变电站的全站无功优化控制方法
摘要 本发明涉及一种风电场集中接入公用变电站的全站无功优化控制方法,属于风电场控制领域。采用以稳态下的电压无功综合控制策略为主,并考虑暂态过程中无功补偿装置快速响应需要。本发明方法适用于所有大规模风电场集中接入公用变电站的全站无功补偿装置优化控制,具有普遍性。
申请公布号 CN102738807A 申请公布日期 2012.10.17
申请号 CN201210203067.6 申请日期 2012.06.20
申请人 吉林省电力有限公司电力科学研究院;吉林省电力科学研究院有限公司;国家电网公司 发明人 吕项羽;李德鑫;常学飞
分类号 H02J3/18(2006.01)I 主分类号 H02J3/18(2006.01)I
代理机构 吉林长春新纪元专利代理有限责任公司 22100 代理人 魏征骥
主权项 一种风电场集中接入公用变电站的全站无功优化控制方法,其特征如下:(一)、利用一台电压无功综合控制VQC后台机控制m台静止同步补偿器SVG,使每台静止同步补偿器SVG无功输出保持同步性;(二)、在该电压无功综合控制VQC后台设置电压合格上限和电压合格下限,在静止同步补偿器SVG本体设置暂态电压上限和暂态电压下限,当控制点电压高于暂态电压上限或低于暂态电压下限时为暂态情况,m台静止同步补偿器SVG本体控制装置快速满发感性或容性无功,响应时间小于10ms;控制点电压处于暂态电压下限和暂态电压上限区间时为稳态情况,该电压无功综合控制VQC后台对m台静止同步补偿器SVG进行电压无功综合控制;(1)所述暂态电压上限、暂态电压下限设置根据《国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》220kV变电站的110kV~35kV母线正常运行方式时,电压允许偏差为系统额定电压的‑3%~+7%,因此暂态电压上限为235.4kV,电压下限为213.4kV;(2)稳态电压上、下限,主变无功负荷上、下限在风电大发、主变大负荷工况下进行静止同步补偿器SVG容性无功补偿试验,得出来变电站220kV母线电压的一个范围(U容L,U容H)、1号主变无功负荷范围(Q1容L,Q1容H)、2号主变无功负荷范围(Q2容L,Q2容H);在风电小发,主变小负荷工况下分别进行静止同步补偿器SVG感性无功补偿试验,得出变电站220kV母线电压的一个范围(U感L,U感H)、1号主变无功负荷范围(Q1感L,Q1感H)、2号主变无功负荷范围(Q2感L,Q2感H);通过试验分析确定220kV母线稳态电压上、下限(UL,UH)为(U容H,U感L)或(U感L,U容H)、1号主变无功负荷上下限(Qlmin,Qlmax)为(Q1容L,Q1感H)或者(Q1感H,Q1容L),2号主变无功负荷上下限(Qlmin,Qlmax)为(Q2容L,Q2感H)或者(Q2感H,Q2容L);(三)稳态下的电压无功综合控制稳态情况下执行后台协调控制,由该电压无功综合控制VQC后台机对静止同步补偿器SVG进行综合控制,稳态控制响应时间为综合自动化监控系统的电量数据更新时间;稳态情况下,先管理220kV母线电压水平,后对2台主变进行无功补偿,电压无功综合控制VQC后台机对静止同步补偿器SVG的控制:电压不合格时,电压高于UH或者低于UL时,VQC后台机控制SVG输出无功以控制220kV母线电压在(UL,UH)内或各SVG都达到满容量;电压合格时,分为两种情况,Δu为电压滞环区;在(UH‑Δu,UH)和(UL,UL+Δu)滞环区间内,无功补偿设备输出无功值保持不变;(UL+ΔU,UH‑ΔU)区间内,保证66kV母线电压在额定电压97%~107%范围内,其中任一台主变无功负荷超过该主变无功负荷上限Qlmax时,无功补偿设备SVG发出容性无功;当无功负荷低于该主变无功负荷下限Qlmin时,无功补偿设备SVG发出感性无功,直到该主变无功负荷处在(Qlmin,Qlmax)范围内或无功补偿设备达到满容量;三台SVG以平均方式输出相同大小的无功;(四)暂态过程中无功补偿装置的快速响应暂态过程中,该电压无功综合控制VQC后台机控制方法被屏蔽,由静止同步补偿器SVG本体控制器进行快速控制,当220kV母线电压降到低于暂态电压下限时静止同步补偿器SVG输出最大容性无功;当220kV母线电压升到高于暂态电压上限时静止同步补偿器SVG输出最大感性无功,暂态响应时间在5~10ms;暂态恢复后,静止同步补偿器SVG自动返回稳态下的控制方法。
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