一种多源协同的海上风电场无功电压控制方法技术

本发明专利技术公开了一种多源协同的海上风电场无功电压控制方法，包括建立含多源的海上风电场并网点电压平衡方程，确定风速波动时的海上风电场并网点无功需求Q

【技术实现步骤摘要】
一种多源协同的海上风电场无功电压控制方法


[0001]本专利技术属于电力系统
，具体涉及一种多源协同的海上风电场无功电压控制方法。

技术介绍

[0002]受到环境、气候、资源条件的影响，我国提出了构建以新能源为主体的新型电力系统，以风电、光伏为代表的新能源不断接入电网，导致电网惯性下降，调压、调频压力增大。2021年，我国海上风电新增的装机容量为16.9GW，累计装机容量为26.39GW，居全球第一。凭借其资源丰富、稳定等优点，海上风电在沿海地区发展迅猛，但仍旧存在电压稳定的问题。除传统SVC、SVG无功补偿设备外，部分海上风电场采用了电化学储能设备。作为优良的调峰、调频、调压资源，储能是未来新型电力系统构建的重要支撑。
[0003]风速波动、海上风电场无功调节能力不足是导致并网点电压不稳定的重要因素，因此多源协同的调压控制显得尤为重要。
[0004]针对未来规模化海上风电场配置SVG、电化学储能等设备的场景，目前研究鲜有涉及电化学储能参与的多源协同支撑海上风电场电压控制方法，考虑不同无功源的经济性和技术性能，需要研究风电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多源协同的海上风电场无功电压控制方法，其特征在于，包括：S1：建立含多源的海上风电场并网点电压平衡方程，确定风速波动时的海上风电场并网点无功需求Q
re
；S2：根据海上风电场尾流影响判据和尾流效应影响下的海上风电场有功功率模型，得到风电场未减载的最大无功输出值Q
wmax1
；建立考虑减载能力的海上风电场无功优化模型和约束条件，求解得到减载后的风电场最大无功输出值Q
wmax2
；S3：当风电场电压波动时，根据Q
re
、Q
wmax1
、Q
wmax2
，按照风电场、SVG和电化学储能的控制优先级进行电力系统无功支撑，实现多源协同的海上风电场无功电压控制。2.根据权利要求1所述的一种多源协同的海上风电场无功电压控制方法，其特征在于，所述含多源的海上风电场包括风电场、电化学储能系统和无功补偿装置；风电场包括双馈风机、集电线路、升压变压器；电化学储能系统包括锂电池、PCS；无功补偿装置包括SVG。3.根据权利要求1所述的一种多源协同的海上风电场无功电压控制方法，其特征在于，步骤S1建立的含多源的海上风电场并网点电压平衡方程为：式中，U
POI
为海上风电场并网点的电压，U
on
为陆上电网的电压，X
L
为海上风电场送出线路的电抗，P
send
和Q
send
分别为海上风电场并网点处的有功功率和无功功率；其中，P
send
和Q
send
分别为：P
send
＝P
wind
+P
storage
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)Q
send
＝Q
wind
+Q
SVG
+Q
storage
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)式中，P
wind
、P
storage
分别为风电场和电化学储能的有功功率，Q
wind
、Q
SVG
、Q
storage
分别为风电场、SVG和电化学储能的无功功率。4.根据权利要求3所述的一种多源协同的海上风电场无功电压控制方法，其特征在于，步骤S1基于含多源的海上风电场并网点电压平衡方程，确定风速波动时的海上风电场并网点无功需求Q
re
，具体的：考虑风速波动，设并网点电压控制目标值为U
ref
，此时海上风电场并网点的无功需求为：5.根据权利要求1所述的一种多源协同的海上风电场无功电压控制方法，其特征在于，步骤S2所述根据海上风电场尾流影响判据和尾流效应影响下的海上风电场有功功率模型，得到风电场未减载的最大无功输出值Q
wmax1
，具体步骤如下：S21：构建海上风电场尾流影响判据：S
w
＝[m
ij
]
N
×
N
＝[r
ij
·
d
ij
]
N
×
N
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)式中，S
w
为风机位置相关矩阵，m
ij
为风机i和风机j的相关系数，N为风电场的风机台数，r
ij
为风机i与风机j的相对角度矩阵，d
ij
为风机i与风机j的相对距离矩阵；
r
ij
、d
ij
分别为：分别为：式中，θ
ij
为风机i与风机j的相对角度，m
ij
为风机i与风机j的相对距离，θ0为风机尾流影响临界角，k0为比例系数，R为风机的半径，x
i
、y
i
为风机i的位置坐标，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴海涛，李林，喻建，刘军，梅睿，周树伟，吴涛，季香梅，郭昭艺，莫菲，许辉，肖鹏，
申请(专利权)人：江苏方天电力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：