本发明专利技术涉及一种用于风电场并网点电压控制的风机选择方法，属于电力系统自动电压控制技术领域。本方法首先定义了风电场内所有受控风机的无功可调裕度，电压安全裕度以及风机的控制性能是否合格，并基于以上定义，计算风机的加权控制因子，用于从所有风机中选择出最适宜参加控制的一定数量的风机，实际参与风电场并网点电压控制。本发明专利技术方法可集成在风电场现场运行的自动电压控制系统中，使该控制系统在控制上具有更优的灵活性，并增强了控制的鲁棒性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于电力系统自动电压控制
技术介绍
近年来频频发生风电场内风机因电压问题而脱网，而在风电场内搭设自动电压控制系统被认为是解决风电场电压问题的一个有效手段。风电场自动电压控制，即是利用风电场内的风机，静态无功补偿装置，静态无功发生器，等设备来完成风电场内电压的安全优化控制，具体来说，就是需要在维持场内所有风机的机端电压均在安全范围内的基础上完成调度中心下发的对风电场并网点电压的控制目标(通常为风电场升压站高压母线电压)。通常风电场自动电压控制系统是通过控制风电场内风机的无功功率的大小，来控制风电场并网点电压，但由于风电场内往往包含了几十至几百台风机，如果每轮控制均控制风电场内所有风机，则一方面会对通讯系统造成较大压力，另一方面会使得单台风机分配得到的无功调节量较小，若无功调节量小于风机的无功调节最小步长，则会造成风机不动作。所以为了使电压控制具备更优的灵活性与更强的鲁棒性，可在每轮控制中，依据并网点电压控制目标，从风电场内所有风机中选出最适宜參加控制的一定数目的风机，实际參与风电场并网点电压控制。在已有的风电场电压控制过程中会用到无功功率对电压的灵敏度，无功功率对电压灵敏度是用来表征无功功率和电压间的线性关系。设节点A的无功功率变化量为趣，节点B的电压变化量为0F ,则节点A的无功功率对节点B电压的灵敏度的定义可由下式给出 权利要求1.，其特征在于该方法包括以下步骤 (1)设风电场内共有η台风机，η台风机中第i台风机的当前无功功率为Qi，第i台风机的无功功率上限值和下限值分别为汉~和0广* ,则根据这—=0严β.,计算得到第i台风机的无功功率向上可调裕度CTw ,根据，计算得到第i台风机的无功功率向下可调裕度，依此方法分别计算风电场内所有η台风机的无功功率向上、向下可调裕度； (2)设风电场内η台风机中的第i台风机的当前机端电压为Vi,风机机端电压的安全上限值为，安全下限值为，则根据-巧,计算得到第i台风机的电压向上安全裕度gw，根据=K-Rdo-，计算得到第i台风机的电压向下安全裕度pf— ，依此方法分别计算风电场内所有η台风机的电压向上，向下安全裕度； (3)设风电场内η台风机中的第i台风机的前一次无功功率控制目标值为gWRe/，第i台风机的当前无功功率为Qi,第i台风机的无功功率控制量程力~，无功功率控制合格阈值为β i，β i的取值范围为O到10%，则按下式计算得到第i号风机的无功功率控制合格 标志位Qlti :若汊,则令Qlti=I ;若U QRange ^ >爲，则令Qlti=O,依此方法分别计算风电场内所有η台风机的无功功率控制合格标志位的值； (4)设风电场并入电网的并网点电压的实际值为，电网调度中心下发的风电场并入电网的并网点的电压控制目标值为FfZ，设风电场并入电网的并网点电压合格阈值为VDMd，对风电场并入电网的并网点电压进行判断，若I V^f - V^eaf |< Vaeod，则结束控制；若I Kfef - V^al |>> V1^ ,则进行步骤(5 )，若I Kfef - |> Fzw且< V^al ,则进行步骤(6)； (5)风电场并入电网的并网点的升压控制 (5-1)设定风电场内η台风机中的第i台风机的加权控制因子Xi,Xi = W0 X+ Wr X+ W01X Qltl，其中m为三个加权权重系数,WQ、Wv的取值范围为I至100，Welt的取值范围为10000到999999，根据上式分别计算风电场内所有风机的加权控制因子Xi ; (5-2)对上述加权控制因子由大至小进行排序，选择与前m个加权控制因子相对应的m台风机参与电压控制，m的取值范围为I到η的整数；(5-3)设选出的m台风机中的第j台风机的当前无功功率为％，无功功率上限值为QTlt，并设风机的无功功率对风电场并入电网的并网点处电压的灵敏度平均值为又^，第j T/Re/ — T/Re^f/QUpLmt _ q 0set -0^ W_ W. 父台风机的无功功率控制目标值为;^^-Q ) Qjμ 3 3 分别计算m台风机的无功功率控制目标值，并分别将m台风机的无功功率当前值调整为相应的无功功率控制目标值，完成控制； (6)风电场并入电网的并网点的降压控制(6-1)定义风电场内η台风机中的第i台风机的加权控制因子Xi,全文摘要本专利技术涉及，属于电力系统自动电压控制
本方法首先定义了风电场内所有受控风机的无功可调裕度，电压安全裕度以及风机的控制性能是否合格，并基于以上定义，计算风机的加权控制因子，用于从所有风机中选择出最适宜参加控制的一定数量的风机，实际参与风电场并网点电压控制。本专利技术方法可集成在风电场现场运行的自动电压控制系统中，使该控制系统在控制上具有更优的灵活性，并增强了控制的鲁棒性。文档编号H02J3/38GK102790402SQ20121022886公开日2012年11月21日 申请日期2012年7月2日 优先权日2012年7月2日专利技术者刘今, 刘翊枫, 吴文传, 孙大雁, 孙宏斌, 张伯明, 李汇群, 李海峰, 汤磊, 王彬, 罗建裕, 郭庆来 申请人:江苏省电力公司, 清华大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于风电场并网点电压控制的风机选择方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（1）设风电场内共有n台风机，n台风机中第i台风机的当前无功功率为Qi，第i台风机的无功功率上限值和下限值分别为和则根据计算得到第i台风机的无功功率向上可调裕度根据计算得到第i台风机的无功功率向下可调裕度，依此方法分别计算风电场内所有n台风机的无功功率向上、向下可调裕度；（2）设风电场内n台风机中的第i台风机的当前机端电压为Vi，风机机端电压的安全上限值为安全下限值为则根据计算得到第i台风机的电压向上安全裕度根据计算得到第i台风机的电压向下安全裕度依此方法分别计算风电场内所有n台风机的电压向上，向下安全裕度；（3）设风电场内n台风机中的第i台风机的前一次无功功率控制目标值为第i台风机的当前无功功率为Qi，第i台风机的无功功率控制量程为无功功率控制合格阈值为βi，βi的取值范围为0到10%，则按下式计算得到第i号风机的无功功率控制合格标志位Qlti：若则令Qlti=1；若则令Qlti=0，依此方法分别计算风电场内所有n台风机的无功功率控制合格标志位的值；（4）设风电场并入电网的并网点电压的实际值为电网调度中心下发的风电场并入电网的并网点的电压控制目标值为设风电场并入电网的并网点电压合格阈值为VDead，对风电场并入电网的并网点电压进行判断，若则结束控制；若|VwRef-VwReal|>VDead且VwRef>VwReal,则进行步骤（5），若|VwRef-VwReal|>VDead且VwRef<VwReal,则进行步骤（6）；（5）风电场并入电网的并网点的升压控制：（5？1）设定风电场内n台风机中的第i台风机的加权控制因子Xi，Xi=WQ×QiUpAvail+WV×ViUpMargin+WQlt×Qlti,其中WQ、WV、WQlt为三个加权权重系数，WQ、 WV的取值范围为1至100，WQlt的取值范围为10000到999999，根据上式分别计算风电场内所有风机的加权控制因子Xi；（5？2）对上述加权控制因子由大至小进行排序，选择与前m个加权控制因子相对应的m台风机参与电压控制，m的取值范围为1到n的整数；（5？3）设选出的m台风机中的第j台风机的当前无功功率为Qj，无功功率上限值为并设风机的无功功率对风电场并入电网的并网点处电压的灵敏度平均值为第j台风机的无功功率控制目标值为：Qjset=Qj+VwRef-VwRealSwtgpoc×QjUpLmt-QjΣj=1m(QjUpLmt-Qj),分别计算m台风机的无功功率控制目标值，并分别将m台风机的无功功率当前值调整为相应的无功功率控制目标值，完成控制；（6）风电场并入电网的并网点的降压控制：（6？1）定义风电场内n台风机中的第i台风机的加权控制因子Xi，Xi=WQ×QiDownAvail+WV×ViDownMargin+WQlt×Qlti,其中，WQ、WV、WQlt为三个加权权重系数，WQ、WV的取值范围为1至100，WQlt的取值范围为10000到999999，根据上式分别计算风电场内所有风机的加权控制因子Xi；（6？2）对上述加权控制因子由大至小进行排序，选择与前m个加权控制因子相对应的m台风机参与电压控制，m的取值范围为1到n的整数；（6？3）设选出的m台风机中的第r台风机的当前无功功率为Qr，无功功率下限值为设风机的无功对风电场并网点处电压的灵敏度平均值为则按照前述定义，计算第r台风机的无功功率控制目标值为：Qrset=Qr+VwRef-VwRealSwtgpoc×Qr-QrDownLmtΣr=1m(Qr-QrDownLmt)分别计算m台风机的无功功率控制目标值，并分别将m台风机的无功功率当前值调整为相应的无功功率控制目标值，完成控制。FDA00001842732300011.jpg,FDA00001842732300012.jpg,FDA00001842732300013.jpg,FDA00001842732300014.jpg,FDA00001842732300015.jpg,FDA00001842732300016.jpg,FDA00001842732300017.jpg,FDA00001842732300018.jpg,FDA00001842732300019.jpg,FDA000018427323000110.jpg,FDA000018427323000111.j...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭庆来，李海峰，孙宏斌，罗建裕，王彬，孙大雁，张伯明，刘今，吴文传，李汇群，刘翊枫，汤磊，
申请(专利权)人：清华大学，江苏省电力公司，
类型：发明
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