[实用新型]电网智能风电稳定控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电网运行的稳定控制测系统领域，特别涉及一种电网智能风电稳定控制系统。 

背景技术

吉林省风能资源丰富、品质较好，主要分布于吉林西部的白城、松原、四平地区和东部的延边地区，是我国七个国家级千万千瓦级风电基地之一，可开发风电资源总规模接近2130万千瓦。松原、白城地区有着非常丰富的风能资源，该地区受西伯利亚寒潮影响和蒙古高压气流控制，风能储量丰富，盛行风向稳定，且风的品质较好，没有破坏性风速，为风电场建设提供了丰富的一次资源。2010年底松白电网总装机达到3116.66兆瓦，风电装机1515.66兆瓦，火电装机1601兆瓦(主要为3台600MW和1台200MW机组)，而松白电网冬季大负荷约800兆瓦，该电网电力严重过剩。白城电网过剩电力通过500千伏甜松1、2号线、220千伏大镇线、热白线送往松原电网，而松白电网过剩电力通过500千伏合松1、2号线、220千伏松德线、松前线、热扶线送往长春电网， 

松白电网的主要问题是松白电网网架薄弱，难以满足大量风电、火电送出需求，在火电、风电大发时的线路热稳定、暂态稳定及电压问题。500千伏甜水变和松原变的投产使松白地区电网形成500千伏和220千伏的高低压电磁环网，松原～白城、松白～长春之间的500千伏联络线均为双回同塔并架线路，双回线路同时故障可能导致地区220kV联络线严重过载、网内机组暂态失稳和电压稳定等安全稳定问题，严重危害了松白电网的安全稳定运行。2011年还将新增1000兆瓦火电和1039兆瓦风电，电力外送需求进一步增加，松白电网的稳定问题更加突出。风电大发或冬季供热期间地区外送问题突出，正常方式需要控制火电机组开机方式及单机出力，同时还需继续控制断面输电极限，将窝电2500MW左右。2011年若乌兰浩特～甜水输变电工程提前投产，兴安盟电厂2*300MW机组直接接入松白电网，将进一步加剧松白电网稳定问题。 

为缓解以上问题，本项目研究了松原白城地区风电火电联合送出系统的智能稳控策略。该项目的技术路线是：研究松白电网500kV和220kV电网网架，开 展稳定计算分析电网薄弱点，选择合适变电站安装稳控装置，根据稳定计算结果采取合适的稳定控制策略，形成稳控装置定值，稳控装置在实验室和现场联合调试后投入正式运行，提高松白电网的输送能力。 

从已发表的研究文献来看，目前国际上尚未类似松白电网500kV和220kV电磁环网复杂程度电网的风电火电打捆联合送出稳控策略的研究，本项目为吉林省首次，国内领先。由于松白电网结构完全不同于国内外其他电网，已有的稳控策略不能直接应用，因此本项目智能风电稳控系统具有自身的独创型。 

以上对比分析表明，本项目研究思路具有独特的创新性和实用性，所开发的稳控系统的有效性和可靠性得到了试验和现场运行的考验，，对促进新能源发展具有重要的工程实用价值。 

发明内容

针对现有稳控系统不能直接应用于松白电网的问题，本实用新型提供基于松白电网实际稳定情况的智能风电稳控系统，通过新的结构方式，以缓解一次网架电磁环网送出能力弱的问题，保证电网在风电火电大发时安全稳定运行。 

本实用新型是这样设计的： 

一种电网智能风电稳定控制系统，其特征是：该系统包括控制主站、控制子站、风电执行站，所述的控制主站为500kV变电站稳定控制装置，控制主站之间采用数据传输连接，并与控制子站之间采用数据传输连接，控制主站之间传递机组出力信息，转发切机命令，向控制子站下发切机命令，接收其上传机组出力、远切命令；所述的控制子站为220kV变电站稳定控制装置，与风电执行站之间采用数据传输连接，向其下发切机命令，接收其上传风电出力信息。 

所述的风电执行站包括风机功率控制装置、风机启停装置、风电机组。 

所述的控制主站与控制子站为双套稳定控制装置。 

通过上述设计方案，本实用新型可以带来如下有益效果： 

1、通过切火电、切风电、切负荷措施，在松白电网500kV送电主通道发生严重故障时，保证了220kV联络线热稳不过载，防止造成大电网事故。 

2、通过切火电、切风电措施，保证松白电网火电机组暂态不失稳，保护了发电设备。 

3、由于采取了智能的机组运行方式识别，减少了现场运行人员人工切换不同方式的工作量，提高了系统可靠性。 

4、由于主站和子站都采取了相同的控制措施格式，减少了定值下发的工作量，使系统更便于维护。