本发明专利技术公开了一种风电场恒定功率因数控制方法，包含以下步骤：采集当前时刻10kV母线处的无功功率因数实时值、有功功率实时值及无功功率实时值；判断无功功率因数实时值是否大于无功功率因数给定值；若是，则电池储能设备无需进行无功功率补偿；若否，则执行步骤；根据无功功率因数实时值、有功功率实时值和无功功率实时值计算得到无功功率输出初始值；将无功功率输出初始值与无功功率输出额定值进行比较，得到无功功率补偿指令；根据无功功率补偿指令控制所述电池储能设备完成对风电场的无功功率补偿。本发明专利技术还公开了一种风电场恒定功率因数控制系统。本发明专利技术结合风电场控制的特点，以提高风电场调度自动化控制水平，提高电网的电压稳定水平。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风电场控制技术，具体涉及一种风电场恒定功率因数控制系统及其控 制方法。
技术介绍
风能是随机和不可控的，风机输出的功率和电压也随机波动，对相对稳定的电力 系统来说是一个干扰源。随着风电并网容量的不断增大，风速波动、电网强度和风电装机容 量的大小都会给区域电网电压稳定带来一系列的问题，其中风电场引起的电压-无功问题 是最早引起关注，也是实际运行中最为常见的问题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，结合风 电场控制的特点，以提高风电场调度自动化控制水平，提高电网的电压稳定水平。 为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种风电场恒定功率因数控 制系统，用于风电场并网控制中，由一电池储能设备完成对风电场的无功功率补偿，其中风 电场的电能输出端通过一第一变压器连接至IOkV母线，电池储能设备的电能输出端通过 一第二变压器连接至IOkV母线，IOkV母线通过一第三变压器连接至35kV母线后接入电网， 其特点是，该风电场恒定功率因数控制系统包含： 采集模块，用于采集当前时刻IOkV母线处的无功功率因数实时值、有功功率实时值及 无功功率实时值； 给定值输出模块，用于输出IOkV母线处的无功功率因数给定值； 额定值输出模块，用于输出电池储能设备的无功功率输出额定值； 对比模块，分别与所述采集模块及给定值输出模块连接，用于将所述无功功率因数给 定值与无功功率因数实时值进行对比； 计算模块，与所述采集模块连接，用于根据无功功率因数实时值、有功功率实时值和无 功功率实时值计算得到无功功率输出初始值； 指令生成模块，分别与所述额定值输出模块及计算模块连接，用于将无功功率输出初 始值与无功功率输出额定值进行比较，得到无功功率补偿指令； 指令执行模块，分别与所述对比模块及指令生成模块连接，用于根据无功功率补偿指 令控制所述电池储能设备完成对风电场的无功功率补偿。 所述的计算模块包含一误差修正单元，分别与所述采集模块及指令生成模块连 接，用于完成对所述电池储能设备的无功功率输出初始值进行误差修正。 所述的指令生成模块包含一判断单元，与所述计算模块连接，用于判断所述无功 功率输出初始值是否小于零；一比较单元，分别与所述额定值输出模块及判断单元连接， 用于比较无功功率输出额定值与无功功率输出初始值的绝对值的大小；选择单元，分别连 接判断单元、比较单元及指令执行模块，用于根据无功功率输出初始值是否小于零及无功 功率输出额定值与无功功率输出初始值的绝对值的大小关系，选择对应的无功功率补偿指 令。 -种风电场恒定功率因数控制方法，其特点是，包含以下步骤： 51、 采集当前时刻IOkV母线处的无功功率因数实时值、IOkV母线处的有功功率实时值 及IOkV母线处的无功功率实时值； 52、 获取IOkV母线处的无功功率给定值及电池储能设备的无功功率输出额定值； 53、 判断无功功率因数实时值是否大于无功功率因数给定值； 54、 若是，则电池储能设备无需进行无功功率补偿； 若否，则执行步骤S5; 55、 根据无功功率因数实时值、有功功率实时值和无功功率实时值计算得到无功功率 输出初始值； 56、 将无功功率输出初始值与无功功率输出额定值进行比较，得到无功功率补偿指 令； 57、 根据无功功率补偿指令控制所述电池储能设备完成对风电场的无功功率补偿。 所述的风电场恒定功率因数控制方法还包含一步骤S8,位于步骤S5与步骤S5之 间； 58、 对所述无功功率输出初始值进行误差修正。 所述的步骤S6中包含： S6. 1、判断所述无功功率输出初始值是否小于零； S6. 2、比较无功功率输出额定值与无功功率输出初始值的绝对值的大小； S6. 3、根据无功功率输出初始值是否小于零及无功功率输出额定值与无功功率输出初 始值的绝对值的大小关系，选择对应的无功功率补偿指令。 所述的步骤S6. 3中包含： 若无功功率输出初始值大于等于零，且无功功率输出额定值大于等于无功功率输出初 始值的绝对值，则将无功功率输出初始值设定为无功功率补偿指令； 若无功功率输出初始值大于等于零，且无功功率输出额定值小于无功功率输出初始值 的绝对值，则将无功功率输出额定值设定为无功功率补偿指令； 若无功功率输出初始值小于零，且无功功率输出额定值大于等于无功功率输出初始值 的绝对值，则将无功功率输出初始值设定为无功功率补偿指令； 若无功功率输出初始值小于零，且无功功率输出额定值小于无功功率输出初始值的绝 对值，则将无功功率输出额定值的相反数设定为无功功率补偿指令。 本专利技术与现有技术相比具有以 下优点：储能电池在有功出力的基础上，在变流器容量限制内通过发出或吸收无功保证 IOkV出口母线处的功率因数与给定值相同；结合风电场控制的特点，以提高风电场调度自 动化控制水平，提高电网的电压稳定水平。【附图说明】 图1为本专利技术一种风电场恒定功率因数控制系统的整体结构框图； 图2为本专利技术一种风电场恒定功率因数控制方法的流程图； 图3为平均风速在7m/s时，电池储能设备的实际无功出力与无功容量的对比图； 图4为平均风速在7m/s时，电池储能设备的无功指令与无功出力对比图； 图5为平均风速在lOm/s时，电池储能设备的实际无功出力与无功容量的对比图； 图6为平均风速在10m/s时，电池储能设备的无功指令与无功出力对比图； 图7为平均风速在7m/s时，补偿前后功率因数对比图； 图8为平均风速在lOm/s时，补偿前后功率因数对比图。【具体实施方式】 以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本专利技术做进一步阐述。 如图1所示，一种风电场恒定功率因数控制系统，用于风电场并网控制中，由一电 池储能设备完成对风电场的无功功率补偿，其中风电场的电能输出端通过一第一变压器连 接至IOkV母线，电池储能设备的电能输出端通过一第二变压器连接至IOkV母线，IOkV母线 通过一第三变压器连接至35kV母线后接入电网，该风电场恒定功率因数控制系统包含：采 集模块100,用于采集当前时刻IOkV母线处的无功功率因数实时值、有功功率实时值及无 功功率实时值；给定值输出模块200,用于输出IOkV母线处的无功功率因数给定值；额定值 输出模块300,用于输出电池储能设备的无功功率输出额定值；对比模块400,分别与所述 采集模块100及给定值输出模块200连接，用于将所述无功功率因数给定值与无功功率因 数实时值进行对比；计算模块500,与所述采集模块100连接，用于根据无功功率因数实时 值、有功功率实时值和无功功率实时值计算得到无功功率输出初始值；指令生成模块600， 分别与所述额定值输出模块300及计算模块500连接，用于将无功功率输出初始值与无功 功率输出额定值进行比较，得到无功功率补偿指令；指令执行模块700,分别与所述对比模 块400及指令生成模块600连接，用于根据无功功率补偿指令控制所述电池储能设备完成 对风电场的无功功率补偿。 在另外一些实施例中，所述的计算模块500包含一误差修正单元501，分别与所述 采集模块100及指令生成模块600连接，用于完成对所述电池储能设备的无功功率输出初 始值进行误差修正。 在本实施例中，所述的指令生成模块600包含一判断单元601，与所述计算本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种风电场恒定功率因数控制系统，用于风电场并网控制中，由一电池储能设备完成对风电场的无功功率补偿，其中风电场的电能输出端通过一第一变压器连接至10kV母线，电池储能设备的电能输出端通过一第二变压器连接至10kV母线，10kV母线通过一第三变压器连接至35kV母线后接入电网，其特征在于，该风电场恒定功率因数控制系统包含：采集模块，用于采集当前时刻10kV母线处的无功功率因数实时值、有功功率实时值及无功功率实时值；给定值输出模块，用于输出10kV母线处的无功功率因数给定值；额定值输出模块，用于输出电池储能设备的无功功率输出额定值；对比模块，分别与所述采集模块及给定值输出模块连接，用于将所述无功功率因数给定值与无功功率因数实时值进行对比；计算模块，与所述采集模块连接，用于根据无功功率因数实时值、有功功率实时值和无功功率实时值计算得到无功功率输出初始值；指令生成模块，分别与所述额定值输出模块及计算模块连接，用于将无功功率输出初始值与无功功率输出额定值进行比较，得到无功功率补偿指令；指令执行模块，分别与所述对比模块及指令生成模块连接，用于根据无功功率补偿指令控制所述电池储能设备完成对风电场的无功功率补偿。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张宇，柳劲松，刘舒，朴红艳，方陈，袁加妍，雷珽，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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