一种基于本地无功调节的风电场电压协调控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于本地无功调节的风电场电压协调控制方法，所述电压协调控制方法通过本地无功补偿设备控制相邻节点的相对电压差为零，包括以下步骤：步骤一：通过风力发电机组的自身容量对有功波动在风力发电机端的箱式变压器上的电压降进行补偿；步骤二：通过并接风场与电网公共连接点的静止无功发生器对有功波动在风场与电网公共连接点处的风场主变压器上的电压降进行补偿；步骤三：通过选址判据在汇流点安装分布式无功补偿设备对有功波动在风场汇流线路上的电压降进行控制。

Wind farm voltage coordination control method based on local reactive regulation

The invention discloses a control method of wind farm based on the local voltage and reactive power regulation, control method by local relative voltage reactive power compensation device control nodes coordinate the voltage difference is zero, which comprises the following steps: step one: through the self capacity of the voltage fluctuation in wind generator power transformer box on the side drop compensation of wind turbine; step two: through the wind field and the public power grid and the connection point of the static var generator on the voltage fluctuation in wind power grid and active public connection point of wind field on the main transformer drop compensation; step three: through the selection criteria in the confluence installation of distributed reactive power compensation the equipment to control the voltage fluctuation in the active wind field bus drop on the line.

【技术实现步骤摘要】
一种基于本地无功调节的风电场电压协调控制方法
本专利技术涉及电力系统自动电压控制
，特别是涉及基于本地无功调节的风电场电压协调控制方法。
技术介绍
大规模风电场集中并网引起的电压及无功波动问题是实际运行中最常见的问题之一。风电场内电压分布直接受线路网络参数和风机出力波动影响，随着风机机端电压波动导致的机组故障脱网事故对系统安全运行的影响愈发显著，风电场内部节点电压稳定受控及风场在弱网结构下安全运行已成为风能参与能源互联网优化调节的关键技术。目前，风电场常采用在PCC点挂设SVC、STATCOM等集中型无功补偿装置实现电压控制。随着越来越多的双馈型风机和全功率变换型风机实现并网，大量文献探讨了利用上述具备一定无功调节能力的风力机组维持机端电压并实现无功就地补偿的可行性。现有研究将风力发电机组看作功率型电源进行绝对电压调节或定功率因数无功补偿，但与传统发电厂相异，实际的大规模风场通常由多组小容量风机分布并联构成，单台风机的容量受限，风力发电单元与系统容量不匹配常导致风机箱变高压侧电压发生波动时机组并不具备维持机端电压绝对值恒定的能力。同时，现有文献通常忽略风电场内部的电压相位变化，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于本地无功调节的风电场电压协调控制方法，其特征在于，通过本地无功补偿设备控制相邻节点的相对电压差为零，包括以下步骤：步骤一：通过风力发电机组的自身容量对有功波动在风力发电机端的箱式变压器上的电压降进行补偿；步骤二：通过并接风场与电网公共连接点的静止无功发生器对有功波动在风场与电网公共连接点处的风场主变压器上的电压降进行补偿；步骤三：通过选址判据在汇流点安装分布式无功补偿设备对有功波动在风场汇流线路上的电压降进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种基于本地无功调节的风电场电压协调控制方法，其特征在于，通过本地无功补偿设备控制相邻节点的相对电压差为零，包括以下步骤：步骤一：通过风力发电机组的自身容量对有功波动在风力发电机端的箱式变压器上的电压降进行补偿；步骤二：通过并接风场与电网公共连接点的静止无功发生器对有功波动在风场与电网公共连接点处的风场主变压器上的电压降进行补偿；步骤三：通过选址判据在汇流点安装分布式无功补偿设备对有功波动在风场汇流线路上的电压降进行控制。2.如权利要求1所述的基于本地无功调节的风电场电压协调控制方法，其特征在于：所述步骤一的箱式变压器上的电压降和所述步骤二的风场主变压器上的电压降适用于以下公式：设低压侧实测为UT，变压器励磁功率为Pm，变压器输出阻抗为Zo＝Ro+jXo，kT为变压器变比，Pt、Qt为低压侧输入的有功功率和无功功率，设Zt＝Rt+jXt为变压器高压侧到最近汇流点的支线阻抗，基于变压器的Γ型等效电路，变压器高压侧的观测电压可表示为：变压器低压侧处无功补偿设备的电压参考值UTref给定方程为：3.如权利要求1所述的基于本地无功调节的风电场电压协调控制方法，其特征在于：所述步骤三的风场汇流线路上的电压降适用于以下公式：设UC为本地汇流点的实测电压，Pl、Ql为通过该汇流点流入下一级汇流点的有功功率和无功功率，设Zl＝Rl+jXl为本级汇流点至下一级汇流点间的阻抗值，汇流点处的无功补偿设备的电压参考值为：4.如权利要求3所述的基于本地无功调节的风电场电压协调控制方法，其特征在于：所述步骤三中的在汇流点安装分布式无功补偿设备的选址判据，包含以下步骤：(1)在风场线路架构和参数已知的前提下使得所有机组满发，即风场电压分布电压差最恶劣的情况下，使得所有汇流点和关键设备节点的电压幅值与并网点相同；(2)依次分别舍去一个汇流点安装的无功补偿设备，其他汇流点依然保持原有相对电压控制方法，观察缺少无功控制的节点i对风场最大电压差的影...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴建云，赵杨阳，孙旭东，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11