CN104065079B - 一种风电离散和连续无功补偿的协调控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种风电离散和连续无功补偿协调控制方法，首先，AVC联调***通过控制***获取电网内无功补偿装置的实时信息，然后根据AVC联调***中的无功补偿装置参数模型和定值信息，结合电网的电压无功信息，进行风电场内电压无功优化策略计算，实现了对风电场内连续无功补偿装置及其他固定容量的离散无功补偿装置的协调控制。
Description
技术领域
本发明涉及电力***自动化领域的一种电网无功电压综合控制优化方法，具体是一种风电离散和连续无功补偿的协调控制方法。
背景技术
近十多年来，随着中国经济的高速发展，国家持续对电网实施大规模投资，电力***因此得到了高速的发展，电网规模增长迅速，电力自动化技术也有了很大的提高。近几年国家特别加大了对风电等可再生清洁能源的投资，风电等绿色能源发展非常迅速。
AVC***以准确的电网实时信息为基础，通过电网的电压无功调节手段实现对电网无功的自动调节。目前的AVC***一般将电网内配置的变压器可调档位、电容器/电抗器作为电压无功补偿手段，由于目前配备的电容器/电抗器是固定容量的，导致AVC***对电压无功的调节是离散的，不能满足实际电网中对电压无功的连续平滑调节要求，无法真正做到无功本地补偿，电压平滑调节。而连续无功补偿装置调节速度相对较慢、容量有限，无法适应风电场内电压无功波动较大这一特点。
发明内容
本发明旨在提供一种风电离散和连续无功补偿的协调控制方法，采用AVC联调控制方式，接入连续无功补偿装置，实现对风电场电压无功的连续补偿的***，优化当前电压无功自动调节，降低电网损耗，提高电压质量，降低电压无功优化调节的费用，提高调节设备使用寿命。
本发明的技术方案如下：
一种风电离散和连续无功补偿的协调控制方法，其特征在于按照以下步骤实施协调控制：
1）、在AVC联调***中添加量测量：所添加的量测量包括升压站变高无功、当前连续无功补偿装置无功出力和当前离散无功装置的无功出力；并在AVC联调***中建立连续无功补偿装置参数模型和离散无功补偿装置参数模型，录入连续无功补偿装置的无功出力调节上下限，各离散无功装置的额定容量Qc；
2）、计算当前风电场内的实际无功需求reqQ：reqQ=当前升压站变高无功值－当前连续无功补偿装置无功出力－已投入离散无功装置的无功出力；并计算当前可调节的第i组离散无功装置投入时的无功出力临界点deltQi：deltQi＝Qci×S；式中，i表示离散无功装置按容量编号降序的第i个编号，S是离散和连续无功装置切换系数，它是投入离散无功装置时的实际无功需求与当前待投离散无功装置容量的比值；如果是容性无功装置，Qci取正值，如果是感性无功装置，Qci取负值；
3）、根据电压实时值和电压限值，计算当前电压调节方向，需要升高电压为CAPON，需要降低电压为CAPOFF，并实施如下协调控制策略进行风电电压无功调节：
CAPON下，reqQ－deltQi＞0时，a）、依次切除一组在投的离散感性无功补偿装置，直到所有离散感性无功装置都切除完毕；b）、投入第i组离散容性无功补偿装置，同时禁止连续无功补偿装置无功输出；c）、调节连续无功补偿装置，投入容性无功，投入量为连续无功补偿装置单次允许步长；
CAPON下，reqQ－deltQi≤0时，a）、依次切除一组在投的离散感性无功补偿装置，直到所有离散感性无功装置都切除完毕；b）、调节连续无功补偿装置，投入容性无功，投入量为连续无功补偿装置单次允许步长；
CAPOFF下，reqQ－deltQi＞0时，a）、依次切除一组在投的离散容性无功补偿装置，直到所有离散容性无功装置都切除完毕；b）、投入第i组离散感性无功补偿装置，同时禁止连续无功补偿装置无功输出；c）、调节连续无功补偿装置，投入感性无功，投入量为连续无功补偿装置单次允许步长；
CAPON下，reqQ－deltQi≤0时，a）、依次切除一组在投的离散容性无功补偿装置，直到所有离散容性无功装置都切除完毕；b）、调节连续无功补偿装置，投入感性无功，投入量为连续无功补偿装置单次允许步长。
本发明的积极效果在于：本发明在AVC***中接入风电升压站内连续无功补偿装置和离散无功装置，根据离散无功装置粗调、连续无功装置细调的方法，实现了对站内连续无功补偿装置和离散无功补偿装置的的协调控制。实现了用户侧电压的连续平滑调节，优化了电网内电压无功的调节，降低了电压波动范围，提高了电压的稳定性和可靠性，实现了对无功的连续就地补偿，降低了电网内的流动性无功，因而降低了电网的损耗，降低了无功设备的调节次数，提高了站内无功补偿设备的利用率和使用寿命。
本发明在站端使用连续无功补偿装置，结合原有的离散无功补偿装置，利用原有的控制***信息及通讯手段。具有成本低，收益大，应用前景广阔的特点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式进一步说明本发明。
本发明一种风电离散和连续无功补偿协调控制方法，首先，AVC联调***通过控制***获取电网内连续无功补偿装置的实时信息，然后根据AVC联调***中的无功补偿装置参数模型和定值信息，结合电网的电压无功信息，进行风电场内电压无功优化策略计算，实现对风电场内连续无功补偿装置及其他固定容量的离散无功补偿装置的协调控制。
以下是控制步骤。
1、在AVC联调***中添加量测量：所添加的量测量包括升压站变高无功、当前连续无功补偿装置无功出力和当前离散无功装置的无功出力。
2、在AVC联调***中建立连续无功补偿装置参数模型和离散无功补偿装置参数模型，录入连续无功补偿装置的无功出力调节上下限，各离散无功补偿装置的额定容量Qc。
3、计算当前风电场内的实际无功需求reqQ：reqQ=当前升压站变高无功值－当前连续无功补偿装置无功出力－已投入离散无功装置的无功出力；
并计算当前可调节的第i组离散无功装置投入时的无功出力临界点deltQi：deltQi＝Qci×S。
式中，i表示离散无功装置按容量编号降序的第i个编号。S是离散和连续无功装置切换系数，它是投入离散无功装置时的实际无功需求与当前待投离散无功装置容量的比值。
其中如果是容性无功装置，Qci取正值，如果是感性无功装置，Qci取负值。
4、根据电压实时值和电压限值，计算当前电压调节方向。需要升高电压为CAPON，需要降低电压为CAPOFF。并使用表1的协调控制策略进行风电电压无功调节：
表1、协调控制策略
Claims (1)
1.一种风电离散和连续无功补偿的协调控制方法，其特征在于按照以下步骤实施协调控制：
1）、在AVC联调***中添加量测量：所添加的量测量包括升压站变高无功、当前连续无功补偿装置无功出力和当前离散无功装置的无功出力；并在AVC联调***中建立连续无功补偿装置参数模型和离散无功补偿装置参数模型，录入连续无功补偿装置的无功出力调节上下限，各离散无功装置的额定容量Qc；
2）、计算当前风电场内的实际无功需求reqQ：reqQ=当前升压站变高无功值－当前连续无功补偿装置无功出力－已投入离散无功装置的无功出力；并计算当前可调节的第i组离散无功装置投入时的无功出力临界点deltQi：deltQi＝Qci×S；式中，i表示离散无功装置按容量编号降序的第i个编号，S是离散和连续无功装置切换系数，它是投入离散无功装置时的实际无功需求与当前待投离散无功装置容量的比值；如果是容性无功装置，Qci取正值，如果是感性无功装置，Qci取负值；
3）、根据风电场内的电压实时值和电压限值，计算当前电压调节方向，需要升高电压为CAPON，需要降低电压为CAPOFF，并实施如下协调控制策略进行风电电压无功调节：
CAPON下，reqQ－deltQi＞0时，a）、依次切除一组在投的离散感性无功补偿装置，直到所有离散感性无功装置都切除完毕；b）、投入第i组离散容性无功补偿装置，同时禁止连续无功补偿装置无功输出；c）、调节连续无功补偿装置，投入容性无功，投入量为连续无功补偿装置单次允许步长；
CAPON下，reqQ－deltQi≤0时，a）、依次切除一组在投的离散感性无功补偿装置，直到所有离散感性无功装置都切除完毕；b）、调节连续无功补偿装置，投入容性无功，投入量为连续无功补偿装置单次允许步长；
CAPOFF下，reqQ－deltQi＞0时，a）、依次切除一组在投的离散容性无功补偿装置，直到所有离散容性无功装置都切除完毕；b）、投入第i组离散感性无功补偿装置，同时禁止连续无功补偿装置无功输出；c）、调节连续无功补偿装置，投入感性无功，投入量为连续无功补偿装置单次允许步长；
CAPON下，reqQ－deltQi≤0时，a）、依次切除一组在投的离散容性无功补偿装置，直到所有离散容性无功装置都切除完毕；b）、调节连续无功补偿装置，投入感性无功，投入量为连续无功补偿装置单次允许步长。
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Denomination of invention: A coordinated control method for discrete and continuous reactive power compensation of wind power Effective date of registration: 20211213 Granted publication date: 20160120 Pledgee: Yantai financing guarantee Group Co.,Ltd. Pledgor: DONGFANG ELECTRONICS Co.,Ltd. Registration number: Y2021980014783 |
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