一种风电场控制方法技术

本发明专利技术公开了一种风电场控制方法，包括以下步骤：S101、在并网点电压区间内，选择风电场的总损耗最小值对应的电压作为目标电压Vm；S102、控制风电场的并网点电压稳定在目标电压Vm；S103、基于目标电压Vm，优化风电场各风机的电压。本发明专利技术中，在并网点电压区间内选取总损耗最小的并网电目标电压Vm，并基于该目标电压Vm优化风电场内各风机的电压，从而在满足调压要求的情况下降低了风电场内部功率损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种风电场控制方法
本专利技术属于电力系统控制领域，涉及一种风电场控制方法。
技术介绍
目前，大型风电场内的无功调节设备主要包括风电场内分散分布的变速风电机组、升压站内集中安装的并联电容器/电抗器组、有载调压变压器和动态无功补偿设备SVG/SVG等。这些无功调节设备不但在时间尺度上具有不同的控制时间常数，而且在空间粒度上也具有不同的物理分布位置。风电场无功优化一般以有功损耗最小为优化目标，优化过程中考虑潮流等式约束条件以及电压、无功等不等式约束条件。风电场无功控制一般由SVG与风机协调完成，SVG响应速度快，调节精度高，但是SVG调节无功时会有有功损耗。为降低SVG的有功损耗，保持SVG的无功储备，提高风电机组调节性能，需要对风电机组和SVG的无功进行协同控制。另一方面，不同的并网点电压对应的总损耗不同，而在并网点电压一定时，风电场内各风机的电压不同，对应的风电场总损耗也不同。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种风电场控制方法，该方法公开了在并网点电压区间内选取总损耗最小的并网电目标电压Vm，并基于该目标电压Vm优化风电场内各风机的电压，从而在满足调压要求的情况下降低了风电场内部功率损耗。为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是：一种风电场控制方法，包括以下步骤：S101、在并网点电压区间内，选择风电场的总损耗最小值对应的电压作为目标电压Vm；S102、控制风电场的并网点电压稳定在目标电压Vm；S103、基于目标电压Vm，优化风电场各风机的电压。优选的，在步骤S101中，包括考核并网点电压区间内不同电压值对应的风电厂总损耗，并选择总损耗最小值对应的电压值作为目标电压Vm。优选的，在步骤S101中，包括在所述的并网点电压区间内选取电压点V1、V2……Vn，分别测试并网点电压为V1、V2……Vn时，对应的风电场的总损耗，并选取各总损耗中的最小值对应的并网点电压为目标电压Vm。优选的，分别控制风电场的并网点电压稳定至V1、V2……Vn，以获取各电压值对应的总损耗。优选的，分别控制风电场的并网点电压稳定至V1、V2……Vn，以获取各电压值对应的总损耗，包括由并网点电压V1、V2……Vn中选择待测电压Vk,并根据该待测电压Vk获取风电场的需求无功功率ΔQ，并根据该需求无功功率ΔQ首先控制SVG设备进行无功调节至风电场的无功功率达到所述的需求无功功率ΔQ，然后控制风电机组的风机替换SVG设备进行无功出力，或控制风机增发无功功率，以替换部分SVG设备的无功出力，稳定风电厂电压至待测电压Vk。优选的，所述的获取风电场的需求无功功率ΔQ包括以下步骤：S201、获取风电场并网点当前电压V0以及风机的实时状态数据、运行信息、系统电压信息；S202根据公式：计算风电场的需求无功功率ΔQ；其中，V0是当前电压，Vk是待测电压，VS是系统侧电压，X∑是等值阻抗，θ为功角。优选的，所述的控制SVG设备进行的无功调节至风电场的无功功率达到所述的需求无功功率ΔQ，包括根据SVG设备的无功调节能力，分配SVG设备无功调节量；优选的，所述的根据SVG设备的无功调节能力，分配SVG设备无功调节量包括：判断SVG设备的无功储备QCC是否足够，若判断结果为是，则分配SVG设备按照ΔQ进行无功调节，若判断结果为否，则分配SVG设备按照进行当前满发值进行无功调节；优选的，所述的SVG设备的无功储备QCC通过以下公式获取：QCC＝QN-QSVG；其中，QSVG是SVG设备的上一周期无功采样值，QN为SVG设备的额定容量；所述的SVG设备的无功储备QCC是否足够通过QCC与ΔQ的大小关系判断，若QCC≥ΔQ则判断结果为是，若QCC＜ΔQ则判断结果为否。优选的，在风电场的无功功率达到所述的需求无功功率ΔQ后，根据风电场的风机的无功储备分配风电场的风机的无功调节量；优选的，所述的根据风电场的风机的无功储备分配风电场的风机的无功调节量包括：获取风电场的风机的无功储备量，判断电场的风机的无功储备是否足够，若判断结果为是，则按照设定次序，分配各台风机为当前满发值进行无功调节，直至已分配的无功功率之和等于需求无功功率ΔQ，若判断结果为否，则分配每台风机为满发值进行无功调节；优选的，所述的设定次序为根据各风机的无功储备量进行的递减排序；优选的，所述的电场的风机的无功储备是否足够，通过风电机组总的无功储备QWT与ΔQ的大小关系判断，若QWT≥ΔQ，则判断结果为是，否则，判断结果为否；其中，所述的风电机组总的无功储备通过以下公式获取：其中，n为风电机场中风机的开机台数，Pi为第i台风机的有功功率，Qi为第i台风机的无功功率，风电功率因素按照0.95考虑。优选的，在步骤S103中，基于目标电压Vm，根据各节点有功出力及各风机的单机电压运行区间和风电场的网络结构，采用潮流计算方法，确定各风机的最优电压值；优选的，所述的各风机的最优电压值为风电场总损耗最少时对应的各风机的电压值；优选的，所述的风电场的总损耗包括了有功损耗和无功损耗。采用上述技术方案后，本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果。本专利技术中，在并网点电压区间内选取总损耗最小的并网电目标电压Vm，并基于该目标电压Vm优化风电场内各风机的电压，从而在满足调压要求的情况下降低了风电场内部功率损耗。下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的描述。附图说明附图作为本专利技术的一部分，用来提供对本专利技术的进一步的理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但不构成对本专利技术的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：图1是本专利技术风电场控制方法流程图；图2是图1中步骤S102的控制逻辑图。需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本专利技术的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本专利技术的概念。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。参见图1所示，本专利技术提供一种风电场控制方法，包括以下步骤：S101、在并网点电压区间内，选择风电场的总损耗最小值对应的电压作为目标电压Vm；S102、控制风电场的并网点电压稳定在目标电压Vm；S103、基于目标电压Vm，优化风电场各风机的电压。优选的，在步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风电场控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S101、在并网点电压区间内，选择风电场的总损耗最小值对应的电压作为目标电压Vm；S102、控制风电场的并网点电压稳定在目标电压Vm；S103、基于目标电压Vm，优化风电场各风机的电压。

【技术特征摘要】
1.一种风电场控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S101、在并网点电压区间内，选择风电场的总损耗最小值对应的电压作为目标电压Vm；S102、控制风电场的并网点电压稳定在目标电压Vm；S103、基于目标电压Vm，优化风电场各风机的电压。2.根据权利要求1所述的一种风电场控制方法，其特征在于，在步骤S101中，包括考核并网点电压区间内不同电压值对应的风电厂总损耗，并选择总损耗最小值对应的电压值作为目标电压Vm。3.根据权利要求1或2所述的一种风电场控制方法，其特征在于，在步骤S101中，包括在所述的并网点电压区间内选取电压点V1、V2……Vn，分别测试并网点电压为V1、V2……Vn时，对应的风电场的总损耗，并选取各总损耗中的最小值对应的并网点电压为目标电压Vm。4.根据权利要求2或3所述的一种风电场控制方法，其特征在于，分别控制风电场的并网点电压稳定至V1、V2……Vn，以获取各电压值对应的总损耗。5.根据权利要求3或4所述的一种风电场控制方法，其特征在于，分别控制风电场的并网点电压稳定至V1、V2……Vn，以获取各电压值对应的总损耗，包括由并网点电压V1、V2……Vn中选择待测电压Vk,并根据该待测电压Vk获取风电场的需求无功功率ΔQ，并根据该需求无功功率ΔQ首先控制SVG设备进行无功调节至风电场的无功功率达到所述的需求无功功率ΔQ，然后控制风电机组的风机替换SVG设备进行无功出力，或控制风机增发无功功率，以替换部分SVG设备的无功出力，稳定风电厂电压至待测电压Vk。6.根据权利要求5所述的一种风电场控制方法，其特征在于，所述的获取风电场的需求无功功率ΔQ包括以下步骤：S201、获取风电场并网点当前电压V0以及风机的实时状态数据、运行信息、系统电压信息；S202根据公式：计算风电场的需求无功功率ΔQ；其中，V0是当前电压，Vk是待测电压，VS是系统侧电压，X∑是等值阻抗，θ为功角。7.根据权利要求5或6所述的一种风电场控制方法，其特征在于，所述的控制SVG设备进行的无功调节至风电场的无功功率达到所述的需求无功功率ΔQ，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑海洋，董建华，陈子新，赵子丰，丛智慧，
申请(专利权)人：大唐赤峰新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15