[实用新型]一种风电场自动电压控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统技术领域，特别是一种应用于风电场的自动电压控制系统。

背景技术

风力发电机是一种间歇性电源，随着越来越多的大型风电场接入电网，风力发电的随机性和不可控性对电力系统的安全稳定运行造成的影响越来越明显，其中，对电网无功功率平衡和电压水平稳定性的影响尤为显著。为保证电能质量，提高电网稳定性，必须要对风电场的系统电压进行有效控制。

自动电压控制（Automatic Voltage Control，简称为AVC）是现代电网控制的一项重要手段，是实现电网安全、稳定、经济运行的一种先进的闭环控制手段。AVC系统从全局角度协调无功分配，利用先进的计算机和通信技术，对电网的发电机无功功率、无功补偿设备和变压器有载调压分接头进行自动调节，保证电网电压和无功分布优化，从而尽可能降低电网的有功功率损耗，以取得经济效益，并尽量减轻值班人员的劳动强度。目前AVC技术在常规电源如水电厂、火电厂中已得到较为成熟的应用，但风电方面的应用尚处于起步阶段。

为了能够在风电场实现与常规电源类似的自动电压控制，需要在参考常规电源AVC运行经验的基础上，同时结合风电的特点，从电网调度侧和风电场侧考虑风电AVC的整体实现方案，确定风电AVC的控制流程，全面协调风电机组、无功补偿装置和有载调压变压器，实现风电场并网点电压和无功功率的自动调控，合理协调风电场无功分布，以保证电网安全稳定运行，提高电压质量和减少网损。要实现风电场AVC，首先要求风电机组和无功补偿装置具有无功功率调节能力，并能对外提供通信接口和协议。目前，大部分风机的风机监控系统都能实现单台风电机组的无功控制，无功补偿装置也能提供无功功率连续调节功能，这为AVC的实现提供了良好基础。但在通信协议方面，各厂商风机监控系统使用的技术一般都为私有技术，没有统一标准，也不对外开放，导致信息无法有效地集成和共享。因此，需要对通信协议进行标准化以解决不同类型风机和无功补偿装置的统一控制问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于风电场的自动电压控制系统，用于解决不同类型风机和无功补偿装置的统一控制问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种风电场自动电压控制系统，包括电网调度中心主站系统、风电综合通信管理终端、风电场自动电压控制子站、风机监控系统、无功补偿装置和升压站综自系统。

所述电网调度中心主站系统，其与所述风电综合通信管理终端连接，用于通过所述风电综合通信管理终端向所述风电场自动电压控制子站下发指令，并获取所述风电场自动电压控制子站的实时运行信息；这里，所述电网调度中心主站系统通过电力调度数据网与所述风电综合通信管理终端连接，而所述电力调度数据网的设备包括路由器、交换机等。

所述风电综合通信管理终端，其与所述风电场自动电压控制子站、所述风机监控系统、所述无功补偿装置和所述升压站综自系统均通过网络连接，用于实现所述电网调度中心主站系统与所述风电场自动电压控制子站之间的信息交换，也用于实现所述风电场自动电压控制子站与所述风机监控系统、所述无功补偿装置及所述升压站综自系统之间的信息交换。具体地，所述风电综合通信管理终端用于接收主站下发的自动电压控制指令，并与风机监控系统、无功补偿装置以及升压站综自系统通信获取设备实时运行信息，并将自动电压控制指令与设备实时运行信息转发给风电场自动电压控制子站；同时，所述风电综合通信管理终端还负责将采集到的自动电压控制子站投退状态、自动电压控制子站闭锁信号、风电场并网点实时电压、自动电压控制子站可调无功范围等相关量测上传至电网调度中心主站系统。此外，所述风电综合通信管理终端接收从自动电压控制子站下发的风机或无功补偿装置的无功目标值，以及有载调压变压器分接头档位，并转发给相应设备执行。

所述风电场自动电压控制子站，其与所述风电综合通信管理终端连接，用于通过所述风电综合通信管理终端向所述风机监控系统、所述无功补偿装置以及所述升压站综自系统分别下发风机无功调节指令、无功补偿装置无功调节指令和有载调压变压器调档指令。具体地：所述风电场自动电压控制子站根据接收到的风电场并网点电压目标值和风电场实时运行信息，计算出单台风机无功目标值、无功补偿装置无功目标值和有载调压变压器分接头档位，下发相关指令至风电综合通信管理终端，由风电综合通信管理终端统一分配给相关设备执行；此外，所述风电场自动电压控制子站还实现了自动电压控制系统实时运行工况的监视。