一种海上风电场无功协调控制方法、系统及设备技术方案

技术编号:26383784 阅读:59 留言:0更新日期:2020-11-19 23:52
本发明专利技术公开了一种海上风电场无功协调控制方法、系统及设备。本发明专利技术在长时间尺度下充分利用离散无功补偿装置,增加动态的无功补偿裕度使得在中短时间尺度下能够快速将并网点的电压恢复到稳定范围内,并且减小输入风速的变化对并网点电压与无功输出的波动;在中时间尺度下,充分利用海上风电机组的动态无功补偿,减少动态无功补偿装置的无功输出;在短时间尺度下,通过海上风电机组的下垂控制来协调海上风电机组与动态无功补偿装置的无功输出,从而使得并网点的电压能够在短时间内恢复到稳定运行范围内,本发明专利技术在进行下垂控制时无需考虑机组间的通信协调,充分利用海上风电机组自身无功调节能力,从而提高了海上风电机组无功协调控制效果。

【技术实现步骤摘要】
一种海上风电场无功协调控制方法、系统及设备
本专利技术涉及电力领域,尤其涉及一种海上风电场无功协调控制方法、系统及设备。
技术介绍
风力发电是新能源发电中技术最成熟且最具规模开发条件的发电方式之一。由于海上风电具备资源条件稳定、距离负荷中心较近等优势,近年来成为世界各国风电发展的重要方向。一方面,由于风资源的间歇性、随机性和波动性,风电出力的波动性会导致大型风电场并网点电压出现相应的波动。另一方面,由于海底电缆的充电无功大,海上风电场的并网点电压容易超标。所以对于海上风电场来说,有效的无功功率控制对保障并网点电压及整个发电场的稳定性极为重要。对于海上风电场来说,无功装置与通讯设备的装设成本大、装设难度高,而且海上风电场海上风电机组和无功配置之间缺乏协调控制,未能充分利用海上风电机组自身无功调节能力。但是目前海上风电场普遍采用变速恒频运行的双馈异步风力发电机组,可实现有功和无功的解耦控制,所以将海上风电机组与无功补偿装置进行协调控制,能够充分利用海上风电机组自身无功调节能力,又可以减少海上风电场的无功补偿装置装设成本。对于将海上风电机组与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海上风电场无功协调控制方法,其特征在于,包括以下步骤:/n设置海上风电场的并网点中离散无功补偿装置的动作方案,将设置好动作方案的离散无功补偿装置投入使用;/n检测海上风电场的并网点电压是否发生波动或每台海上风电机组的输入风速是否发生波动;/n若是,基于每台海上风电机组的无功出力以及海上风电场的并网点中动态无功补偿装置的无功出力,判断海上风电场能否稳定并网点电压;若能,优化计算每台海上风电机组的下垂系数,将动态无功补偿装置的无功出力设置为0;若否,令动态无功补偿装置在恒电压模式下输出无功出力,设置每台海上风电机组的下垂系数使每台海上风电机组的无功出力达到极限值;/n根据每台海上风电机组的...

【技术特征摘要】
1.一种海上风电场无功协调控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
设置海上风电场的并网点中离散无功补偿装置的动作方案,将设置好动作方案的离散无功补偿装置投入使用;
检测海上风电场的并网点电压是否发生波动或每台海上风电机组的输入风速是否发生波动;
若是,基于每台海上风电机组的无功出力以及海上风电场的并网点中动态无功补偿装置的无功出力,判断海上风电场能否稳定并网点电压;若能,优化计算每台海上风电机组的下垂系数,将动态无功补偿装置的无功出力设置为0;若否,令动态无功补偿装置在恒电压模式下输出无功出力,设置每台海上风电机组的下垂系数使每台海上风电机组的无功出力达到极限值;
根据每台海上风电机组的下垂系数以及动态无功补偿装置的无功出力,设置每台海上风电机组的无功出力以及动态无功补偿装置的无功出力,使得海上风电场的并网点电压不再波动。


2.根据权利要求1所述的一种海上风电场无功协调控制方法,其特征在于,设置海上风电场的并网点中离散无功补偿装置的动作方案的具体过程为:
获取日前风功率预测数据;
根据日前风功率预测数据,预设离散无功补偿装置的投切组数以及投切次数。


3.根据权利要求1所述的一种海上风电场无功协调控制方法,其特征在于,检测每台海上风电机组的输入风速是否发生波动的具体过程如下:
检测考虑尾流效应时每台海上风电机组的输入风速,判断每台海上风电机组的输入风速是否发生波动。


4.根据权利要求1所述的一种海上风电场无功协调控制方法,其特征在于,基于每台海上风电机组的无功出力以及海上风电场的并网点中动态无功补偿装置的无功出力,判断海上风电场能否稳定并网点电压的具体过程为:
计算每台海上风电机组的最大无功出力与最小无功出力;
将每台海上风电机组的无功输出设置为最大无功出力与或最小无功出力,将动态无功补偿装置的无功出力设置为0;
基于每台海上风电机组的无功出力以及海上风电场的并网点中动态无功补偿装置的无功出力进行潮流计算,根据潮流计算的结果判断海上风电场能否稳定并网点电压。


5.根据权利要求1所述的一种海上风电场无功协调控制方法,其特征在于,优化计算每台海上风电机组的下垂系数的具体过程为:
对于每台海上风电机组,构建下垂系数与该海上风电机组的无功输出以及并网点电网的关系式;
将关系式转换为矩阵关系式,并设置目标函数以及约束条件;
基于矩阵关系式、目标函数以及约束条件进行优化计算,得到各个海上风电机组的下垂系数。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁晓兵马明杜婉琳徐柏榆王玲雷二涛
申请(专利权)人:广东电网有限责任公司电力科学研究院
类型:发明
国别省市:广东;44

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