风电场SVG、风电机组及固定无功设备的协调控制方法技术

本申请实施例提供一种风电场SVG、风电机组及固定无功设备的协调控制方法及系统。方法包括：确定风电机组所提供的功率Q

【技术实现步骤摘要】
风电场SVG、风电机组及固定无功设备的协调控制方法


[0001]本申请涉及电气工程
，具体涉及一种风电场SVG、风电机组及固定无功设备的协调控制方法及系统。

技术介绍

[0002]随着新能源的广泛应用，风电的利用越来越受到外界的关注和期待。由于风力不稳定的特点，风电场并网通常会存在电压不稳定的问题。现有风电场中通常配置有无功补偿装备SVG和固定补偿装备FC，通过无功补偿装备和固定式补偿装备来平衡场内无功并调节电压，目前在电力系统中得到了广泛的应用。
[0003]但在目前的现有技术中，固定无功设备的投切补偿通常需要留有较大的冗余，造成一定的资源浪费。且，目前的补偿方式以无功补偿装备SVG和固定补偿装备FC的配合为主，有的也以无功补偿装备SVG和风电机组的协调控制为主，缺乏将风电机组自身运行情况和无功补偿装备SVG等外部无功补偿设备进行协调控制的方法及策略。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的是提供一种风电场SVG、风电机组及固定无功设备的协调控制方法及系统。
[0005]为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种风电场SVG、风电机组及固定无功设备的协调控制方法，包括：
[0006]确定风电机组所能提供的功率Q
DFIG
；
[0007]根据获取到的固定无功设备所需的目标无功功率Q
L
、风电场SVG设备所能提供的功率Q
SVGMAX
、风电场固定补偿装置所提供的功率Q
FC
以及级差ΔQ/>FC
，对固定补偿装置进行预设投切控制；
[0008]获取并网点的电压有效值U
S
，并判断电压有效值U
S
是否处于预设电压范围；在确定电压有效值U
S
不处于预设电压范围的情况下，调节SVG设备以对电压有效值U
S
进行补偿；
[0009]判断补偿后的电压有效值U
S
是否处于预设电压范围；
[0010]在确定补偿后的电压有效值U
S
不处于预设电压范围的情况下，调节风电机组无功功率进行补偿，以使电压有效值U
S
处于预设电压范围。
[0011]可选地，确定风电机组所能提供的功率Q
DFIG
包括：获取风电机组的历史功率观测数据，并将历史功率观测数据按照时间序列记为S1、S2、
…
、S
t
；根据S1、S2、
…
、S
t
预测出t+1时刻的观测值根据观测值预测出功率Q
DFIG
，其中Q
DFIGt
<S
t
；根据S1、S2、
…
、S
t
预测出t+1时刻的观测值包括：根据公式(1)确定出t+1时刻的观测值
[0012][0013]其中，w
i
为第t
‑
i+1时刻的观测值权数，S
t
‑
i+1
为第t
‑
i+1期的观测值，N为权数的个数，Q
DFIGt
<S
t
。
[0014]可选地，通过公式(2)对观测值权数进行调整：
[0015]w
′
i
＝w
i
+2ke
i+1
S
t
‑
i+1
ꢀꢀ
(2)
[0016]其中，i＝1,2,
…
,N,t＝N,N+1,
…
,n，n为序列数据的个数，w
i
为调整前的第i个权数，w
′
i
为调整后的第i个权数，k为学习常数，e
i+1
为第t+1期的预测误差。
[0017]可选地，根据获取到的固定无功设备所需的目标无功功率Q
L
、风电场 SVG设备所能提供的功率Q
SVGMAX
、风电场固定补偿装置所提供的功率Q
FC
以及级差ΔQ
FC
，对固定补偿装置进行预设投切控制包括：确定多个参数，多个参数包括当前投入固定补偿装置所提供的无功补偿功率Q
FCin
、SVG设备的最大提供功率Q
SVGMAX
、风电机组实时所能提供的功率Q
DFIG
以及目标无功功率Q
L
；在多个参数满足关系式(3)的情况下，增加投入一组电容器；在增加电容器后的多个参数之间的关系仍然满足关系式(3)的情况下，继续增加投入一组电容器，直到增加电容器后的多个参数满足关系式(4)；
[0018]Q
FCin
+Q
SVGMAX
+Q
DFIGmin
<Q
L
ꢀꢀ
(3)；
[0019]Q
FCin
+Q
WVGMAX
+Q
DFIGmin
>Q
L
ꢀꢀ
(4)；
[0020]其中，Q
DFIGmin
为风电机组实时所能提供的最小功率。
[0021]可选地，协调控制方法还包括：在确定多个参数之后，在多个参数满足关系式(5)的情况下，切除一组电容器；在切除电容器后的多个参数之间的关系仍然满足关系式(5)的情况下，继续切除一组电容器，直到切除电容器后的多个参数满足关系式(6)；
[0022]Q
FCin
‑
Q
SVGMAX
‑
Q
DFIGmax
>Q
L
ꢀꢀ
(5)；
[0023]Q
FCin
‑
Q
SVGMAX
‑
Q
DFIGmax
<Q
L
ꢀꢀ
(6)；
[0024]其中，Q
DFIGmax
为风电机组实时所能提供的最大功率。
[0025]可选地，固定电容器调节级差满足以下关系式(7)：
[0026]ΔQ
FC
<(2Q
SVGMAX
+Q
DFIGmax
+Q
DEIGmin
)
ꢀꢀ
(7)；
[0027]其中，ΔQ
FC
为固定电容器调节级差，Q
DFIGmin
为风电机组实时所能提供的最小功率，Q
DFIGmax
为风电机组实时所能提供的最大功率。
[0028]可选地，协调控制方法还包括：获取并网点的电压参考值U
L
及预设的合理误差值U...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电场SVG、风电机组及固定无功设备的协调控制方法，其特征在于，包括：确定所述风电机组所能提供的功率Q
DFIG
；根据获取到的所述固定无功设备所需的目标无功功率Q
L
、风电场SVG设备所能提供的功率Q
SVGMAX
、风电场固定补偿装置所提供的功率Q
FC
以及级差ΔQ
FC
，对固定补偿装置进行预设投切控制；获取并网点的电压有效值U
S
，并判断所述电压有效值U
S
是否处于预设电压范围；在确定所述电压有效值U
S
不处于所述预设电压范围的情况下，调节所述SVG设备以对所述电压有效值U
S
进行补偿；判断补偿后的电压有效值U
S
是否处于所述预设电压范围；在确定所述补偿后的电压有效值U
S
不处于所述预设电压范围的情况下，调节所述风电机组无功功率进行补偿，以使电压有效值U
S
处于所述预设电压范围。2.根据权利要求1所述的风电场SVG、风电机组及固定无功设备的协调控制方法，其特征在于，所述确定所述风电机组所能提供的功率Q
DFIG
包括：获取所述风电机组的历史功率观测数据，并将所述历史功率观测数据按照时间序列记为S1、S2、
…
、S
t
；根据S1、S2、
…
、S
t
预测出t+1时刻的观测值根据观测值预测出所述功率Q
DFIG
，其中Q
DFIGt
＜S
t
；所述根据S1、S2、
…
、S
t
预测出t+1时刻的观测值包括：根据公式(1)确定出t+1时刻的观测值的观测值其中，w
i
为第t
‑
i+1时刻的观测值权数，S
t
‑
i+1
为第t
‑
i+1期的观测值，N为权数的个数，Q
DFIGt
＜S
t
。3.根据权利要求2所述的风电场SVG、风电机组及固定无功设备的协调控制方法，其特征在于，还包括通过公式(2)对所述观测值权数进行调整：w
′
i
＝w
i
+2ke
i+1
S
t
‑
i+1
ꢀꢀꢀꢀ
(2)其中，i＝1，2，
…
，N，t＝N，N+1，
…
，n，n为序列数据的个数，w
i
为调整前的第i个权数，w
′
i
为调整后的第i个权数，k为学习常数，e
i+1
为第t+1期的预测误差。4.根据权利要求1所述的风电场SVG、风电机组及固定无功设备的协调控制方法，其特征在于，所述根据获取到的所述固定无功设备所需的目标无功功率Q
L
、风电场SVG设备所能提供的功率Q
SVGMAX
、风电场固定补偿装置所提供的功率Q
FC
以及级差ΔQ
FC
，对固定补偿装置进行预设投切控制包括：确定多个参数，所述多个参数包括当前投入固定补偿装置所提供的无功补偿功率Q
FCin
、所述SVG设备的最大提供功率Q
SVGMAX
、所述风电机组实时所能提供的功率Q
DFIG
以及所述目标无功功率Q
L
；在所述多个参数满足关系式(3)的情况下，增加投入一组电容器；在增加电容器后的多个参数之间的关系仍然满足关系式(3)的情况下，继续增加投入
一组电容器，直到增加电容器后的多个参数满足关系式(4)；Q
FCin
+Q
SVGMAX
+Q
DFIGmin
＜Q
L
ꢀꢀꢀꢀ
(3)；Q
FCin
+Q
SVGMAX
+Q
DFIGmin
＞Q
L
ꢀꢀꢀ
(4)；其中，Q
DFIGmin
为所述风电机组实时所能提供的最小功率。5.根据权利要求4所述的风电场SVG、风电机组及固定无功设备的协调控制方法，其特征在于，所述协调控制方法还包括：在所述确定多个参数之后，在所述多个参数满足关系式(5)的情况下，切除一组电容器；在切除电容器后的多个参数之间的关系仍然满足关系式(5)的情况下，继续切除一组电容器，直到切除电容器后的多...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，周秀冬，朱远，黄清军，朱思国，朱俊玮，蔡翔，孙诗依，李子昂，
申请(专利权)人：湖南防灾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：