风电场并网协调控制方法技术

本发明专利技术涉及风电场并网协调控制方法，属于风电场并网控制技术领域；风电场的协调控制就是单机设备信息的采集、风电场对采集信息的分析和电网调度对信息的应用；本发明专利技术根据风机、风场和电网三级联合协调的框架，完整的实现了各级各环节的功能和相互协调关系，从而使风电场整体对于电网呈现出传统发电厂的运行和调控特性，减少其对于电网的冲击和影响，甚至为电网的调频、调压等提供必要的支持；本发明专利技术站在全局和宏观的角度，通过现代通信和分析计算技术能力的支持，利用横向整体和纵向整体的联合协调和相互支持，消除或降低风机个体的缺陷和负面影响，从而使风电场整体呈现出对于电网的友好特性，提高其并网运行小时数，大大提高经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于风电场并网控制

技术介绍
风能作为一种清洁的可再生能源，对增加我们能源供应，调整我国能源结构和保 护生态环境有积极作用。随着国家新能源发电的积极推进，越来越多的大型风电基地建设完成，解决新能 源发电上网难的问题已成为各界人士的共识，这为电网建设提出了新的接入课题。但是，中国电能三分之二需求集中在东中部地区，因此，“三北”地区风电无法就地 消纳，需要依托高电压等级、大规模远距离输送。此外，风电与火电需要达到一定的比例，否 则电网输电难以承受。一方面，风电并网会引起电网电能质量下降、谐波污染，大型风电场 并网时会引起电网电压、频率的不稳定等问题。由于风电的不稳定性，对我国尚不坚强的电 网构成冲击，使风电场利用小时数过低，无法形成规模效应，导致风电项目内部投资回报率 低于8%的社会平均水平，缺乏投资吸引力。风力发电机是以风作为原动力，风的随机波动性和间歇性决定了风力发电机的输 出特性也是波动和间歇的。风力发电机多为异步发电机，在发出有功功率的同时还要从系 统吸收无功功率，其无功需求是随有功输出的变化而变化的。当风电场的容量较小时，这些 特性对电力系统的影响本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风电场并网协调控制方法，其特征在于，该协调控制方法步骤如下：（１）采集风电场中单机设备信息，包括风机、发电机、变电站、气象站相关设备的运行状态及技术特征参数；（２）对采集的全场单机设备信息和现场风功率预测信息进行汇总，进行发电能力统计；（３）综合分析风电场的现场风功率预测、检修计划和发电能力统计信息生成发电能力计划，并将该发电能力计划和调度风功率预测信息上报给电网调度ＴＳＯ；（４）电网调度ＴＳＯ根据上报的全场发电能力计划、全网运行和控制的需要，选择相应的有功、无功协调控制方式；（５）根据采集的并网点或公共连接点测量值判断电网处于正常稳态或事故状态；（６）若处于稳定运行状态，则屏蔽低电压穿越...

【技术特征摘要】
一种风电场并网协调控制方法，其特征在于，该协调控制方法步骤如下(1)采集风电场中单机设备信息，包括风机、发电机、变电站、气象站相关设备的运行状态及技术特征参数；(2)对采集的全场单机设备信息和现场风功率预测信息进行汇总，进行发电能力统计；(3)综合分析风电场的现场风功率预测、检修计划和发电能力统计信息生成发电能力计划，并将该发电能力计划和调度风功率预测信息上报给电网调度TSO；(4)电网调度TSO根据上报的全场发电能力计划、全网运行和控制的需要，选择相应的有功、无功协调控制方式；(5)根据采集的并网点或公共连接点测量值判断电网处于正常稳态或事故状态； (6)若处于稳定运行状态，则屏蔽低电压穿越功能，将所选有功、无功控制策略转化为风电场特定时刻有功、无功出力的确切目标值；并将目标值下达给AGC/AVC执行装置，由储能控制和出力分派模块通过与风电场实测出力值进行比较，根据协调调度原则，转化为对各机组、储能装置以及无功补偿装置的具体目标值，并下达给各机组和设备执行；(7)若处于电网事故状态，则屏蔽有功无功的协调控制，启动低电压穿越功能，维持机组并网。2.根据权利要求1所述的风电场并网协调控制方法，其特征在于所述步骤(2)全场的 场是指对应于同一个并网点或公共连接点的所有机组的集合，在组织机构上属于同一个风 场或是多个风场的集群。3.根据权利要求2所述的风电场并网协调控制方法，其特征在于所述步骤(2)中发电 能力统计信息是根据现场风功率预测，结合每台风机和设备的技术特性，确定全场有功无 功出力范围。4.根据权利要求3所述的风电场并网协调控制方法，其特征在于所述步骤(3)中检修 维护计划是根据现场风功率预测、负荷预测选取经济指标或可靠性指标构造优化目标，确 定时间、资源等约束条件，寻求可行优化的机组检修计划，该机组检修计划及时通报给发电 能力统计和出力分派模块，使得统计发电能力和分派出力时排除机组检修的影响。5.根据权利要求4所述的风电场并网协调控制方法，其特征在于所述步骤(3)中发电 能力计划的生成还根据风机启停规划，该风机启停规划是根据现场风功率预测所得到的各 风机发电能力的资源限制，以及预测电网对风电场的发电需求、风电场发电能力统计等，针 对某一水平的负荷，解决让哪些机组投入运行，针对一天的负荷变化曲线，各机组应该怎样 启停。6.根据权利要求5所述的风电场并网协调控制方法，其特征在于，所述步骤(6)中有 功协调控制方式包括平衡控制将风电场有功出力根据调度指令逐步上调或下调至一个恒定值；备用控制根据最大有功出力能力，风电场被要求保持一定的恒定的备用容量，以便参 与频率调节；限制爬坡率根据电网并网的技术指标，限制全场有功出力相对于时间的变化率；拥塞管理根据风电场发电能力计划，向风电场下达有功出力调节的指令；利用备用容量进行一次调频风电机组按照以下方式根据频率变化改变出力Pt为风机功率，/、_为给定风速下最大发电功率，Pro为额定频率下风机功率，s=5% ； 如果将整个风场看做一台发电机，...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷宪章，薛飞，吕志来，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，北京许继电气有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]