适应集群风光电接入系统的无功电压协调控制方法技术方案

本发明专利技术公开了适应集群风光电接入系统的无功电压协调控制方法，包括：电网级是最高级别控制层，电网级控制站依据弱送端电压选择无功优化模式或者电压控制模式；集群级是次高级别控制层，依据上级控制命令，进行相应的模型计算向下级站提出控制目标；场站级既是控制层也是执行层，依据上级提出的控制目标，进行本地控制并选择下级风电机组或光伏组件动作；风电机/光伏组件级是执行层，依据上级命令执行无功调节动作；克服现有技术中集群风光电接入系统的复杂无功电压问题突出，实现全网电压安全稳定运行且尽最大可能实现风光电出力最大化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集群风光电接入系统的无功电压控制策略分析方法
，具体地，涉及适应集群风光电接入系统的无功电压协调控制方法。
技术介绍
我国的新能源开发普遍具有集群开发、弱电网接入、长距离外送的特点。新能源波动性强、可控性弱，集中接入地区往往缺乏常规电源支撑，无功电压问题突出，容易诱发系统安全事故。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述问题，提出适应集群风光电接入系统的无功电压协调控制方法，以实现集群风光电接入系统的复杂无功电压可控性增强，以及达到全网电压安全稳定运行且尽最大可能实现风光电出力最大化的优点。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：适应集群风光电接入系统的无功电压协调控制方法，主要包括：步骤1：电网级控制总站依据弱送端电压选择无功优化模式或电压控制模式，并将相应的无功优化命令或电压控制命令发送至集群级控制站；步骤2：若集群级控制站接收到电网级控制站发送的无功优化命令，则进行优化计算，将电压运行参考值Uref下发至场站级控制站，并对参考值进行模糊处理，生成场站级控制站电压范围，而后场站级控制站进行本地控制，执行站进行横向调节，所述电压范围为[Urefmin，Urefmax]；若集群级控制站接收到电网级控制站发送的电压控制命令，则集群级控制站采用优先级选择法确定最优场站级控制站，执行步骤3；步骤3：场站级控制站依据集群级控制站的控制命令进行本地控制，并选择下级风电机组或光伏组件动作；步骤4：风电机组/光伏组件级根据场站级上级命令执行无功调节动作。进一步地，步骤1中根据弱送端电压选择无功优化模式或电压控制模式具体为，判断弱送端电压的范围是否为：0.9.p.u<弱送端电压<1.1.p.u，如果是，则执行无功优化模式，如果不是则执行电压控制模式。进一步地，所述优先级选择法中，场站级控制的优先级由高到低的顺序依次为：距离上级控制站最近、含有静止无功补偿设备、含有电容/电抗、含有双馈直驱式风电机组和含有电压源并网逆变器的光伏组件。。进一步地，步骤3中，所述本地控制，具体为判断母线电压过低/过高，按照SVC补偿容性/感性无功、退一组电抗/电容、电抗/电容全退投一组电容/电抗和电容/电抗全投放的优先级顺序进行控制。进一步地，步骤4中，还包括过程为电压控制模式时，风电机组/光伏组件级执行无功调节动作后，判断弱送端电压是否为：0.9.p.u<弱送端电压<1.1.p.u，如果是，则延迟一段时间，执行步骤2中的无功优化模式，如果否，则风电机组/光伏组件级执行横向调节，并重复步骤3。进一步地，所述延迟一段时间具体为延迟5分钟。本专利技术各实施例的适应集群风光电接入系统的无功电压协调控制方法，由于主要包括：电网级是最高级别控制层，电网级控制站依据弱送端电压选择无功优化模式或者电压控制模式；集群级是次高级别控制层，依据上级控制命令，进行相应的模型计算向下级站提出控制目标；场站级既是控制层也是执行层，依据上级提出的控制目标，进行本地控制并选择下级风电机组或光伏组件动作；风电机/光伏组件级是执行层，依据上级命令执行无功调节动作；从而可以克服现有技术中集群风光电接入系统的复杂无功电压问题突出，实现全网电压安全稳定运行且尽最大可能实现风光电出力最大化优点。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术实施例所述的适应集群风光电接入系统的无功电压协调控制方法总体框架图；图2为本专利技术实施例所述的适应集群风光电接入系统的无功电压协调控制方法流程图；图3为本专利技术实施例所述的适应集群风光电接入系统的无功电压协调控制方法描述的优先级选择法示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。风光电集群并网对无功电压控制提出了新的挑战。本专利技术通过分析我国新能源开发普遍具有的集群开发，弱电网接入，长距离外送的特点，提出了机-场-群-网的无功电压协调控制策略。本控制策略是基于“多级协调，逐级细化”的思路，将策略分为机、场、群、网四级控制策略，电网级是最高级别控制层，每级控制站接受上级控制信号并以此为控制目标执行本级动作，同时向下级站发出控制信号，力求达到全网电压安全稳定运行且尽最大可能实现风光电出力最大化。具体地，适应集群风光电接入系统的无功电压协调控制方法包括：步骤1：电网级控制总站依据弱送端电压选择无功优化模式或电压控制模式，并将相应的无功优化命令或电压控制命令发送至集群级控制站；步骤2：若集群级控制站接收到电网级控制站发送的无功优化命令，则进行优化计算，将电压运行参考值Uref下发至场站级控制站，并对参考值进行模糊处理，生成场站级控制站电压范围，而后场站级控制站进行本地控制，执行站进行横向调节，所述电压范围为[Urefmin，Urefmax]，执行步骤3；若集群级控制站接收到电网级控制站发送的电压控制命令，则集群级控制站采用优先级选择法确定最优场站级控制站，执行步骤3；步骤3：场站级控制站依据集群级控制站的控制命令进行本地控制，并选择下级风电机组或光伏组件动作；步骤4：风电机组/光伏组件级根据场站级上级命令执行无功调节动作。步骤1中根据弱送端电压选择无功优化模式或电压控制模式具体为，判断弱送端电压的范围是否为：0.9.p.u<弱送端电压<1.1.p.u，如果是，则执行无功优化模式，如果不是则执行电压控制模式。所述优先级选择法中，场站级控制的优先级由高到低的顺序依次为：距离上级控制站最近、含有静止无功补偿设备、含有电容/电抗、含有双馈直驱式风电机组和含有电压源并网逆变器的光伏组件。。步骤3中，所述本地控制，所述本地控制，具体为判断母线电压过低/过高，按照SVC补偿容性/感性无功、退一组电抗/电容、电抗/电容全退投一组电容/电抗和电容/电抗全投放的优先级顺序进行控制。步骤4中，还包括过程为电压控制模式时，风电机组/光伏组件级执行无功调节动作后，判断弱送端电压是否为：0.9.p.u<弱送端电压<1.1.p.u，如果是，则延迟一段时间，执行步骤2无功优化模式，如果否，则风电机组/光伏组件级执行横向调节，并重复步骤3。所述延迟一段时间具体为延迟5分钟。适应集群风光电接入系统的机-场-群-网无功电压控制策略的根本目的是针对集群风光电接入系统的复杂无功电压问题，从空间解耦多层次分析问题，提出针对机-场-群-网的控制策略，达到全网电压安全稳定运行且尽最大可能实现风光电出力最大化。适应集群风光电接入系统的机-场-群-网无功电压控制策略的根本目的是针对集群风光电接入系统的复杂无功电压问题，从空间解耦多层次分析问题，提出针对机-场-群-网的控制策略，达到全网电压安全稳定运行且尽最大可能实现风光电出力最大化。适应集群风光电接入系统的机-场-群-网无功电压协调控制方法的步骤如下：第一步：总体思路为实现上述目的，本文设计本文档来自技高网...

【技术保护点】
适应集群风光电接入系统的无功电压协调控制方法，其特征在于，包括：步骤1：电网级控制总站依据弱送端电压选择无功优化模式或电压控制模式，并将相应的无功优化命令或电压控制命令发送至集群级控制站；步骤2：若集群级控制站接收到电网级控制站发送的无功优化命令，则进行优化计算，将电压运行参考值Uref下发至场站级控制站，并对参考值进行模糊处理，生成场站级控制站电压范围，而后场站级控制站进行本地控制，执行站进行横向调节，所述电压范围为[Urefmin，Urefmax]；若集群级控制站接收到电网级控制站发送的电压控制命令，则集群级控制站采用优先级选择法确定最优场站级控制站，执行步骤3；步骤3：场站级控制站依据集群级控制站的控制命令进行本地控制，并选择下级风电机组或光伏组件动作；步骤4：风电机组/光伏组件级根据场站级上级命令执行无功调节动作。

【技术特征摘要】
1.适应集群风光电接入系统的无功电压协调控制方法，其特征在于，包括：步骤1：电网级控制总站依据弱送端电压选择无功优化模式或电压控制模式，并将相应的无功优化命令或电压控制命令发送至集群级控制站；步骤2：若集群级控制站接收到电网级控制站发送的无功优化命令，则进行优化计算，将电压运行参考值Uref下发至场站级控制站，并对参考值进行模糊处理，生成场站级控制站电压范围，而后场站级控制站进行本地控制，执行站进行横向调节，所述电压范围为[Urefmin，Urefmax]；若集群级控制站接收到电网级控制站发送的电压控制命令，则集群级控制站采用优先级选择法确定最优场站级控制站，执行步骤3；步骤3：场站级控制站依据集群级控制站的控制命令进行本地控制，并选择下级风电机组或光伏组件动作；步骤4：风电机组/光伏组件级根据场站级上级命令执行无功调节动作。2.根据权利要求1所述的适应集群风光电接入系统的无功电压协调控制方法，其特征在于，步骤1中根据弱送端电压选择无功优化模式或电压控制模式具体为，判断弱送端电压的范围是否为：0.9.p.u<弱送端电压<1.1.p.u，如果是，则执行无功优化模式，如果不是则执行电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙亚璐，付兵彬，徐昊亮，田云飞，陈兆雁，余泳，靳攀润，张海生，刘正英，王仕俊，夏懿，张中丹，宋汶秦，贾春蓉，杨昌海，杨晶，雒亿平，万小花，王鑫，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司经济技术研究院，国网甘肃省电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62