一种利用SVG和双馈感应风电机组协同控制电压的方法技术

本申请属于无功分配和电压控制技术领域，是为了解决现有SVG和DFIG进行无功电压调控时没有协同作用合理分配无功，以及在协同作用时未充分利用SVG优越性能的问题。本申请提供一种利用SVG和双馈感应风电机组协同控制电压的方法，加入SVG与DFIG无功协调控制模块率先利用SVG对电压进行支撑，同时检测SVG的工作状态，根据实际情况控制DFIG参与无功调节，提高了电压的快速响应性能和电压的稳定性；并在电网电压稳定后触发无功分配合理性检测和无功功率重分配模块，避免在冲击负荷发生投切事件之后出现DFIG发出无功而SVG吸收无功的现象，消除无效的无功流动，有益于保证电网系统良好的运行状态。

【技术实现步骤摘要】
一种利用SVG和双馈感应风电机组协同控制电压的方法
本申请涉及无功分配和电压控制
，尤其涉及一种利用SVG和双馈感应风电机组协同控制电压的方法。
技术介绍
随着全球能源资源和环境问题的日益突出，特别是全球气候变暖的日益明显，风电作为一种清洁能源越来越受到世界各国的高度关注和重视，风电已经成为世界能源的重要组成部分，但同时也面临着发电技术与常规可控能源发电技术的融合问题。风电机组接入电网是会产生由于风能的间歇性和波动性而引起电网电压的波动，或者，在电网发生故障或者负荷突变的时候，也会引起电网电压的波动。为保证电网的电压的稳定，必须采用相关控制策略对电网电压进行调控。现有的一种基于静止无功发生器(StaticVarGenerator，SVG)和双馈感应风电机组(Doubly-fedwindgenerator，DFIG)的无功补偿方式，主要是对风电机组并网点电压进行测量计算得到差值，然后整定为无功缺额，由风电机组充分发出无功，无功不足的部分再由SVG补足。该控制策略涉及了风电机组和SVG在电压调节阶段的协调配合问题，但存在以下缺陷，如DFIG的无功调节比较缓慢，不能快速响应电压变化；配备的具有优越无功调节性能的SVG很可能未充分利用；DFIG进行大量的无功输出会使其有功出力受到影响；未考虑电压稳定后的无功功率分配，在冲击负荷发生投切事件之后很可能出现DFIG发出无功功率而SVG却吸收无功功率，这种无效的无功流动不利于系统的无功电压调节。
技术实现思路
本申请提供了一种利用SVG和双馈感应风电机组协同控制电压的方法，以解决SVG和DFIG进行无功电压调控时没有协同作用合理分配无功，以及在协调配合时未充分利用SVG优越性能的问题。本申请采用的技术方案如下：本申请提供一种利用SVG和双馈感应风电机组协同控制电压的方法，所述方法包括：采集监测点电压U；对所述监测点电压U进行判断，若所述监测点电压U不处于死区范围，则触发SVG与DFIG无功协调控制模块以调整所述监测点电压U处于所述死区范围；若所述监测点电压U处于所述死区范围内，则触发电压稳定性检测模块；对ΔUref进行判断，若ΔUref≠0或/和KU≠1时，则触发所述SVG与DFIG无功协调控制模块以调整所述监测点电压U，并返回判断所述监测点电压U是否处于所述死区范围；若ΔUref＝0且KU＝1时，则触发无功功率分配合理性检测模块；ΔUref表示Δt时间内的所述监测点电压偏差值，KU表示所述监测点电压的状态；对Kvar进行判断，若Kvar＝1时，则触发无功功率重分配模块改变出功方式，并返回所述无功功率分配合理性检测模块；若Kvar≠1时，则保持该无功功率分配模式直至电场稳定运行，Kvar表示无功重分配标志。进一步地，所述SVG与DFIG无功协调控制模块对SVG与DFIG无功进行协调控制的步骤包括：若|Qsvg|>mfQsvg_max或SVG停机，则Ksvg＝1，若|Qsvg|≤mfQsvg_max，则Ksvg≠1，其中，Qsvg为SVG的实际无功发生量，Qsvg_max为SVG无功容量，系数0<mf≤1，Ksvg表示SVG的工作状态，Ksvg＝1表示由DFIG对无功进行补偿，Ksvg≠1表示由SVG对无功进行补偿。进一步地，所述电压稳定性检测模块对电压稳定性进行检测的步骤包括：若t1≤t≤t1+Δt且ΔUref(t)＝0时，则KU＝1，若t1≤t≤t1+Δt且ΔUref(t)≠0时，则KU≠1；其中，KU表示所述监测点电压U的状态，KU＝1表示所述监测点电压U稳定，KU≠1表示所述监测点电压U不稳定，t表示监测电压的时段，t1表示监测电压的开始时间，Δt表示监测电压的时长，ΔUref表示Δt时间内的所述监测点电压偏差值。进一步地，所述无功功率分配合理性检测模块对无功功率分配合理性进行检测的步骤包括：若H(Qsvg)·H(Qdfig)≤0且H(Qdfig)≠0时，则Kvar＝1，若H(Qsvg)·H(Qdfig)>0时，则Kvar≠1，其中，Kvar为无功重分配标志，Kvar＝1表示需要进行无功重分配，Kvar≠1则表示不需要重新进行无功重分配，Qdfig表示DFIG实际无功发生量，Qsvg表示SVG实际无功发生量，H(x)为符号判断函数，所述符号判断函数H(x)表示为其中，参数0<Zeps<0.05，x为变量。进一步地，所述无功功率重分配模块进行功率重分配的方法为：重设DFIG无功参考值，使SVG随DFIG的状态调整无功输出，返回无功功率分配合理性检测模块判断无功功率分配是否合理。采用本申请的技术方案的有益效果如下：本申请提供一种利用SVG和双馈感应风电机组协同控制电压的方法，加入SVG与DFIG无功协调控制模块率先利用SVG对电压进行支撑，同时检测SVG的工作状态，根据实际情况控制DFIG参与无功调节，提高了电压的快速响应性能和电压的稳定性；并在电网电压稳定后触发无功分配合理性检测模块和无功功率重分配模块，避免在冲击负荷发生投切事件之后出现DFIG发出无功功率而SVG却吸收无功功率的现象，消除无效的无功流动，有益于保证电网系统良好的运行状态。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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的附图。图1为本申请实施例提供的监测点电压协同调节架构示意图；图2为利用SVG和双馈感应风电机组协同控制电压的方法流程示意图；图3为本申请实施例提供的接线图搭建仿真模型图；图4为本申请实施例提供的小负荷突变时监测点电压变化曲线示意图；图5为本申请实施例提供的大负荷突变时监测点电压变化曲线示意图；图6为本申请实施例提供的采取无功功率重分配情况下监测点电压变化曲线；图7-a表示不采取无功功率重分配情况下无功变化曲线，图7-b表示采取无功功率重分配情况下无功变化曲线。具体实施方式下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。参见图1，为本申请实施例提供的监测点电压协同调节架构示意图；如图1所示，其中，U、Uref、ΔUref、分别表示监测点电压、电压参考值、电压偏差值；Qsvg、Qsvg_ref、Qsvg_u、Qsvg_l分别表示SVG无功发生量、SVG无功参考值、SVG无功发生量上限，SVG无功发生量下限；Qdfig_ref、Qdfig_u、Qdfig_l分别表示DFIG无功发生量、DFIG无功参考值、DFIG无功发生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用SVG和双馈感应风电机组协同控制电压的方法，其特征在于，所述方法包括：/n采集监测点电压U；/n对所述监测点电压U进行判断，若所述监测点电压U不处于死区范围，则触发SVG与DFIG无功协调控制模块以调整所述监测点电压U处于所述死区范围；若所述监测点电压U处于所述死区范围内，则触发电压稳定性检测模块；/n对ΔU

【技术特征摘要】
1.一种利用SVG和双馈感应风电机组协同控制电压的方法，其特征在于，所述方法包括：
采集监测点电压U；
对所述监测点电压U进行判断，若所述监测点电压U不处于死区范围，则触发SVG与DFIG无功协调控制模块以调整所述监测点电压U处于所述死区范围；若所述监测点电压U处于所述死区范围内，则触发电压稳定性检测模块；
对ΔUref进行判断，若ΔUref≠0或/和KU≠1时，则触发所述SVG与DFIG无功协调控制模块以调整所述监测点电压U，并返回判断所述监测点电压U是否处于所述死区范围；若ΔUref＝0且KU＝1，则触发无功功率分配合理性检测模块；ΔUref表示Δt时间内的所述监测点电压偏差值，KU表示所述监测点电压的状态；
对Kvar进行判断，若Kvar＝1时，则触发无功功率重分配模块改变出功方式，并返回所述无功功率分配合理性检测模块；若Kvar≠1时，则保持该无功功率分配模式直至电场稳定运行，Kvar表示无功重分配标志。


2.根据权利要求1所述的一种利用SVG和双馈感应风电机组协同控制电压的方法，其特征在于，所述SVG与DFIG无功协调控制模块对SVG与DFIG无功进行协调控制的步骤包括：
若|Qsvg|>mfQsvg_max或SVG停机，则Ksvg＝1，
若|Qsvg|≤mfQsvg_max，则Ksvg≠1，
其中，Qsvg为SVG的实际无功发生量，Qsvg_max为SVG无功容量，系数0<mf≤1，Ksvg表示SVG的工作状态，Ksvg＝1表示由DFIG对无功进行补偿，Ksvg≠1表示由SVG对无功进行补偿。


3.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨蕾，向川，何鑫，郭成，姜訸，许守东，邢超，奚鑫泽，周鑫，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南;53