一种面向弱电网的风电场无功电压调节控制方法技术

本发明专利技术公开了一种面向弱电网的风电场无功电压调节控制方法。它包括以下步骤：S1：判断系统静态电压稳定性，计算出系统静态电压稳定性指标L值；S2：根据L值判断无功电压控制模式，当0＜L≤0.5时，执行步骤S3，当0.5＜L≤1时，执行步骤S4，当L＞1时，执行步骤S5；S3：采用风电场内机组端电压变化量相等的控制方法；S4：首先采用风电场内机组端电压相等的控制方法，随后采用风电场内机组端电压变化量相等的控制方法；S5：风电场以最大无功能力进行电压调节。本发明专利技术对风电并入的弱电网进行无功电压调节，改善系统电压稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种面向弱电网的风电场无功电压调节控制方法
本专利技术涉及风电场参与电力系统调压的控制
，尤其涉及一种面向弱电网的风电场无功电压调节控制方法。
技术介绍
随着风电装机容量的不断增加，风电在电力系统中的占比相应增加，风电并网后对电力系统的作用和影响也随之增加。无论风电场装机容量大小、风电机组的类型，风电场接入都会对电网电压产生不同程度的影响。特别是在弱电网条件下，风电接入对电网产生的影响更大，会产生显著的电压稳定性及电压振荡等问题，甚至电压失稳或电压崩溃。在风电发展的初期，由于风电占比较小，一般不要求风电参与电力系统内的调节及控制。当电网发生故障时，由于风电场本身的暂态电压稳定性均无法保证，所以采用切除机组的措施来保证风电场及电网的安全运行。随着风电渗透率的提高，越来越多的电网公司开始关注风电截图电网后的电网安全和稳定性问题，因此，近两年来国内外越来越多的电网公司对接入电网的风电场提出了更高的要求，例如：有功功率控制能力、无功电压调整能力等。常规的电力系统电压稳定性(电压失稳或电压崩溃)现象一般都是从受端系统的负荷点开始的，负荷需求超出电网的极限功率传输能力，系统无法维持负荷的功率与负荷需要吸收功率之间的平衡，系统丧失了平衡点，导致电压失稳现象的发生。风电场并入电网，特别是在高出力运行状态时，从受端负荷的角色转化为送端系统的角色，但是由于风电场的无功特性导致了电压稳定性问题仍然存在。风电场的无功功率可以看作是一个正的无功功率负荷，由于电压稳定性与无功功率的强相关性，因此需要通过风电场无功功率的调节提高电网电压的稳定性，避免出现电压失稳和电压崩溃。专利技术内容本专利技术为了解决风电并入电压敏感度强的弱电网影响电压稳定的技术问题，提供了一种面向弱电网的风电场无功电压调节控制方法，其对风电并入的弱电网进行无功电压调节，改善系统电压稳定性。为了解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案予以实现：本专利技术的一种电动汽车充电导航能耗计算方法，包括以下步骤：S1：判断系统静态电压稳定性，计算出系统静态电压稳定性指标L值；S2：根据L值判断无功电压控制模式，当0＜L≤0.5时，执行步骤S3，当0.5＜L≤1时，执行步骤S4，当L＞1时，执行步骤S5；S3：采用风电场内机组端电压变化量相等的控制方法；S4：首先采用风电场内机组端电压相等的控制方法，随后采用风电场内机组端电压变化量相等的控制方法；S5：风电场以最大无功能力进行电压调节。在本技术方案中，通过系统静态电压稳定性判断实现有利于电压稳定的无功功率控制方法的选择。当0＜L≤0.5时，判断系统静态电压稳定且静态电压稳定裕度较大，采用风电场内机组端电压变化量相等的控制方法；当0.5＜L≤1时，判断系统静态电压稳定且静态电压稳定裕度较小，采用两级控制实现无功电压控制，在考虑电网安全的同时，保证机组的运行安全裕度；当L＞1时，判断系统电压失稳，风电场以最大无功能力进行电压调节。弱电网电压支撑能力弱，无功问题突出，特别是当风电出力较高时，风电汇集系统电压稳定性降低。为了提高风电场并网运行的安全性，风电无功电压控制需求迫切，不仅需要对并网点电压进行控制，同时需要改善集电系统电压水平，提升机组端电压的水平以增强风电机组抵御电网扰动的能力，从而提升整体风电场并网的运行安全性。需要考虑如何协调多无功源的配合以实现关键节点的电压控制，同时考虑无功电压控制策略对风电汇集系统电压稳定性的影响。作为优选，所述系统静态电压稳定性指标L的计算公式如下：其中，i风电汇集系统内部的节点，是节点导纳矩阵，Fi是的i个元素的幅值，δi是的i个元素的相角，θi是节点i相对于平衡节点的电压相位值，Nw是风电机组总台数，是节点注入功率，是节点注入功率修正量，是风电汇集系统内节点i的自阻抗，是风电汇集系统内部的节点i的电压，是电网电压。作为优选，所述风电场内机组端电压变化量相等的控制方法包括以下步骤：根据如下公式计算出风电场内的风电机组无功功率调整量：其中，ΔUGj是风电无功调节过程中第j串机组机端电压变化量，ΔQj-i是风电无功调节过程中第j串的第i台机组的无功调节量，ΔUs是风电无功调节的总无功量，N是风电场中风电机组接入的线路串数，n是某串线路上风电机组的台数，Uj-n是风电无功调节过程中第j串第n台机组机端电压，ΔUGj-i是风电无功调节过程中第j串第i台机组机端电压变化量，根据计算出的风电场内的风电机组无功功率调整量对风电场内机组的无功功率进行调整。作为优选，所述风电场内机组端电压相等的控制方法包括以下步骤：根据如下公式计算出风电场内的风电机组无功功率调整量：其中，ΔQ0j-i是第一次风电无功调节过程中第j串的第i台机组的无功调节量，UGmax是风电机组机端电压最大值，UGmin是风电机组机端电压最小值，UGj-i是第j串的第i台机组机端电压值，Xt是箱变的电抗值，Xj-i是第j串的第i台机组与主变低压侧之间的线路电抗值，ΔQ0s是风电无功调节过程中所有机组的总无功调节量，根据计算出的风电场内的风电机组无功功率调整量对风电场内机组的无功功率进行调整。本专利技术的有益效果是：(1)对风电并入的弱电网进行无功电压调节，改善系统电压稳定性。(2)系统静态电压稳定且静态电压稳定裕度较小时，采用两级控制实现无功电压控制，在考虑电网安全的同时，保证机组的运行安全裕度。(3)无功调压不仅对并网点电压进行调控，改善了集电系统电压，提升机组机端电压，增强了抵抗电网扰动的能力。附图说明图1是本专利技术的流程图；图2是风电并入弱电网的汇集系统结构示意图。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例：本实施例的一种面向弱电网的风电场无功电压调节控制方法，如图1所示，包括以下步骤：S1：判断系统静态电压稳定性，计算出系统静态电压稳定性指标L值；S2：根据L值判断无功电压控制模式，当0＜L≤0.5时，执行步骤S3，当0.5＜L≤1时，执行步骤S4，当L＞1时，执行步骤S5；S3：系统静态电压稳定且静态电压稳定裕度较大，采用风电场内机组端电压变化量相等的控制方法；S4：系统静态电压稳定且静态电压稳定裕度较小，首先采用风电场内机组端电压相等的控制方法，随后采用风电场内机组端电压变化量相等的控制方法；S5：系统电压失稳，风电场以最大无功能力进行电压调节。通过系统静态电压稳定性判断实现有利于电压稳定的无功功率控制方法的选择。当0＜L≤0.5时，进入无功电压控制模式1，判断系统静态电压稳定且静态电压稳定裕度较大，采用风电场内机组端电压变化量相等的控制方法；当0.5＜L≤1时，进入无功电压控制模式2，判断系统静态电压稳定且静态电压稳定裕度较小，采用两级控制实现无功电压控制，在考虑电网安全的同时，保证机组的运行安全裕度；当L＞1时，进入无功电压控制模式3，判断系统电压失稳，风电场以最大无功能力进行电压调节。弱电网电压支撑能力弱，无功问题突出，特别是当风电出力较高时，风电汇集系统电压稳定性降低。为了提高风电场并网运行的安全性，风电无功电压控制需求迫切，不仅需要对并网点电压进行控制，同时需要改善集电系统电压水平，提升机组端电压的水平以增强风电机组抵御电网扰动的能力，从而提升整体风电场并网的运行安全性。需要考虑如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向弱电网的风电场无功电压调节控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：判断系统静态电压稳定性，计算出系统静态电压稳定性指标L值；S2：根据L值判断无功电压控制模式，当0＜L≤0.5时，执行步骤S3，当0.5＜L≤1时，执行步骤S4，当L＞1时，执行步骤S5；S3：采用风电场内机组端电压变化量相等的控制方法；S4：首先采用风电场内机组端电压相等的控制方法，随后采用风电场内机组端电压变化量相等的控制方法；S5：风电场以最大无功能力进行电压调节。

【技术特征摘要】
1.一种面向弱电网的风电场无功电压调节控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：判断系统静态电压稳定性，计算出系统静态电压稳定性指标L值；S2：根据L值判断无功电压控制模式，当0＜L≤0.5时，执行步骤S3，当0.5＜L≤1时，执行步骤S4，当L＞1时，执行步骤S5；S3：采用风电场内机组端电压变化量相等的控制方法；S4：首先采用风电场内机组端电压相等的控制方法，随后采用风电场内机组端电压变化量相等的控制方法；S5：风电场以最大无功能力进行电压调节。2.根据权利要求1所述的一种面向弱电网的风电场无功电压调节控制方法，其特征在于，所述系统静态电压稳定性指标L的计算公式如下：其中，i风电汇集系统内部的节点，是节点导纳矩阵，Fi是的i个元素的幅值，δi是的i个元素的相角，θi是节点i相对于平衡节点的电压相位值，Nw是风电机组总台数，是节点注入功率，是节点注入功率修正量，是风电汇集系统内节点i的自阻抗，是风电汇集系统内部的节点i的电压，是电网电压。3.根据权利要求1或2所述的一种面向弱电网的风电场无功电压调节控制方法，其特征在于，所述风电场内机组端电压变化量相等的控制方法包括以下步骤：根据如下公式计算出风电场内的风...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨靖，应有，许国东，孙勇，韩小良，
申请(专利权)人：浙江运达风电股份有限公司，张北运达风电有限公司，宁夏运达风电有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33