一种基于多级协调的高比例新能源无功调压控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多级协调的高比例新能源无功调压控制方法，涉及新能源无功调压技术领域，包括以下步骤，S1：采集各发电单元的并网点三相电压和三相电流，S2：根据电网调度系统输出的调度指令计算新能源电站无功功率需求值，S3：再进行新能源电站无功功率需求值确定新能源电站各具体机组的无功功率输出参考值，通过本发明专利技术提供的新能源系统无功调节方法，充分利用光伏逆变器或风机的无功输出能力进行无功调节，结合逆变器和风机的快速输出响应特点，可以实现对系统的一次调压，补偿电网系统，本方法能够计算出最合理的控制区域，调节电压和功率因数同时在合理范围内，降低电网调节压力、提高电力系统稳定性。提高电力系统稳定性。提高电力系统稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多级协调的高比例新能源无功调压控制方法


[0001]本专利技术涉及新能源无功调压
，具体为一种基于多级协调的高比例新能源无功调压控制方法。

技术介绍

[0002]然而由于新能源的间歇性、波动性以及低抗扰性，给电力系统运行稳定性带来了巨大挑战。在我国，部分新能源高占比地区已呈现同步电源不足、电网薄弱、暂态易失稳的问题，进而导致新能源消纳和送出能力受限。其中，电压稳定问题是面临的最突出的问题之一。为保证新能源在电网电压短路故障发生时能够连续运行，具备低电压穿越能力是大规模新能源发电系统接入电网的必要条件，该条件对保障新能源发电系统的健康并网运行具有重要作用。
[0003]新能源电站参与电力系统控制，具备调节并网点的有功/无功输出、响应电网的电压、频率变化的能力已经成为各个国家新能源并网的普遍要求。与火电机组、水电机组相比，风电机组和光伏发电单元具有单机容量小、交流侧电压低等特点，一个风电场或光伏发电站往往包含几十台到几百台风电机组或光伏逆变器，采用组串式光伏逆变器的光伏电站，光伏逆变器数量甚至达到几千台，要实现并网点功率、电压、频率等电气量的控制，必须依靠电站级的整体协调控制，现有的多级协调的高比例新能源无功调压控制效率低下。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于多级协调的高比例新能源无功调压控制方法，解决了现有基于多级协调的高比例新能源无功调压控制效率低下的问题。
[0005]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种基于多级协调的高比例新能源无功调压控制方法，包括以下步骤；
[0006]S1：采集各发电单元的并网点三相电压和三相电流。
[0007]S2：根据电网调度系统输出的调度指令计算新能源电站无功功率需求值。
[0008]S3：再进行新能源电站无功功率需求值确定新能源电站各具体机组的无功功率输出参考值。
[0009]S4：进行调压计算。
[0010]S5：将区间计算模块中得出的出力无功分配至逆变器或者风机执行。
[0011]进一步的，S1,所述通过所述发电单元的并网点三相电压计算得到第一基波正序电压分量，并根据所述第一基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越；若判定所述发电单元进入低电压穿越，则根据低电压穿越的无功需求值以及各发电单元的无功分配系数计算得到各发电单元的无功电流参考值；若判定所述发电单元不进入低电压穿越，则根据预设规则计算得到各发电单元的无功电流参考值。
[0012]进一步的，S2,所述当电网调度系统采用无功功率控制模式时，所述电网调度系统输出的调度指令为电站并网点无功功率参考值Qr，并按下式确定所述新能源电站无功功率
需求值：Qr＝Qe+Qs当电网调度系统采用功率因数控制模式时，所述电网调度系统输出的调度指令为电站并网点功率因数参考值Ps。
[0013]进一步的，S3，所述按下式确定第n台新能源发电机组的无功功率参考值：
[0014]当新能源发电机组的额定输出无功功率小于系统下发的测量无功功率时，按下式确定第n台新能源发电机组的无功功率参考值：Qr_n＝Qm_n当新能源发电机组的额定输出无功功率大于系统下发的测量无功功率时，按下式确定第i台新能源发电机组的无功功率参考值：Qr_n＝A
′
n
×
Qo
[0015]进一步的，S4，所述根据目标电压范围(Ut,Ut)和当前实测电压值U计算出无功出力范围(Qul,Qun)；Qul＝Utl*(Utl
‑
U)/X；Qun＝Utn*(Utn
‑
U)/X；其中Utl为目标电压范围的下限值，Utn为目标电压范围的上限值，X为系统阻抗值；Qul为当前欲达到目标电压下限值时需要补偿的无功功率，Qun为当前欲达到目标电压上限值时需要补偿的无功功率，正表示需要发出无功功率，负表示需要吸收无功功率。
[0016]进一步的，S5，所述步骤5分配规则为：统计能够输出无功的逆变器或风机数目N、和各自最大无功输出功率Qnl；计算平均输出无功Qna＝Qco/N；若某一逆变器或风机的最大输出无功Qnl<Qna，则该逆变器或风机的输出无功为Qnl，总补偿无功减去该设备输出无功Qco
’
＝Qco
‑
Qnl，总数目减去该设备M＝N
‑
1；再计算剩下逆变器或风机的输出平均值Qna
’
＝Qco
’
/M，使用上述方法继续计算逆变器或风机的输出无功。
[0017]本专利技术提供了一种基于多级协调的高比例新能源无功调压控制方法。具备以下有益效果：
[0018]该新能源无功调压，通过本专利技术提供的新能源系统无功调节方法，充分利用光伏逆变器或风机的无功输出能力进行无功调节，结合逆变器和风机的快速输出响应特点，可以实现对系统的一次调压，补偿电网系统，本方法能够计算出最合理的控制区域，调节电压和功率因数同时在合理范围内，降低电网调节压力、提高电力系统稳定性。
附图说明
[0019]图1为本专利技术整体的步骤结构示意图；
[0020]图2为本专利技术发电单元的并网点三相电压的步骤结构示意图；
[0021]图3为本专利技术电网调度系统的步骤结构示意图；
[0022]图4为本专利技术目标电压范围的步骤结构示意图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]请参阅图1
‑
4，本专利技术实施例提供一种技术方案：一种基于多级协调的高比例新能源无功调压控制方法，包括以下步骤；
S1：采集各发电单元的并网点三相电压和三相电流；S2：根据电网调度系统输出的调度指令计算新能源电站无功功率需求值；S3：再进行新能源电站无功功率需求值确定新能源电站各具体机组的无功功率输出参考值；S4：进行调压计算；S5：将区间计算模块中得出的出力无功分配至逆变器或者风机执行。
[0025]S1：采集各发电单元的并网点三相电压和三相电流。
[0026]S2：根据电网调度系统输出的调度指令计算新能源电站无功功率需求值。
[0027]S3：再进行新能源电站无功功率需求值确定新能源电站各具体机组的无功功率输出参考值。
[0028]S4：进行调压计算。
[0029]S5：将区间计算模块中得出的出力无功分配至逆变器或者风机执行。
[0030]S1,所述通过所述发电单元的并网点三相电压计算得到第一基波正序电压分量，并根据所述第一基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越；若判定所述发电单元进入低电压穿越，则根据低电压穿越的无功需求值以及各发电单元的无功本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多级协调的高比例新能源无功调压控制方法，其特征在于：包括以下步骤；S1：采集各发电单元的并网点三相电压和三相电流；S2：根据电网调度系统输出的调度指令计算新能源电站无功功率需求值；S3：再进行新能源电站无功功率需求值确定新能源电站各具体机组的无功功率输出参考值：S4：进行调压计算；S5：将区间计算模块中得出的出力无功分配至逆变器或者风机执行。2.根据权利要求1所述的一种基于多级协调的高比例新能源无功调压控制方法，其特征在于：S1，所述通过所述发电单元的并网点三相电压计算得到第一基波正序电压分量，并根据所述第一基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越；若判定所述发电单元进入低电压穿越，则根据低电压穿越的无功需求值以及各发电单元的无功分配系数计算得到各发电单元的无功电流参考值；若判定所述发电单元不进入低电压穿越，则根据预设规则计算得到各发电单元的无功电流参考值。3.根据权利要求1所述的一种基于多级协调的高比例新能源无功调压控制方法，其特征在于：S2，所述当电网调度系统采用无功功率控制模式时，所述电网调度系统输出的调度指令为电站并网点无功功率参考值Qr，并按下式确定所述新能源电站无功功率需求值：Qr＝Qe+Qs当电网调度系统采用功率因数控制模式时，所述电网调度系统输出的调度指令为电站并网点功率因数参考值Ps。4.根据权利要求1所述的一种基于多级协调的高比例新能源无功调压控制方法，其特征在于：S3，所述按下式确定第n台新能源发电机组的无功功率参考值：当新能源发电机组的额定输出无功功率小于系统下发的测量无功功率时，按下式确定第n台新能源发电机组的无功功率参考...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹明继，孙朝霞，张登旭，贾耀坤，王亮，艾欣琦，冷爽，刘继兵，吉雅雯，兰玉梅，熊一帆，郭厚霖，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司随州供电公司，
类型：发明
国别省市：