[发明专利]一种风电场无功电压优化控制方法

权利要求书

1.一种风电场无功电压优化控制方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：风电场数据监控系统接收调度系统下达的风电场并网点电压指令并采集各控制单元的实时运行信息；

步骤2：比较并网点实时电压V_PCC和所述风电场并网点电压指令确定风电场所需的无功容量是感性无功或容性无功，进而确定风电机组以及并联补偿各自的无功出力极限；

步骤3：建立风电场无功电压优化控制模型；

步骤4：对风电场无功电压优化控制模型进行优化求解，得到风电场内各控制单元的无功电压优化控制指令；

步骤5：无功电压控制系统将所述无功电压优化控制指令下发至风电场内的各控制单元，各控制单元根据自身的运行特性响应所述无功电压优化控制指令，执行控制后将并网点实时电压V_PCC反馈给调度系统。

2.根据权利要求1所述的风电场无功电压优化控制方法，其特征在于：所述步骤1中，实时运行信息包括风电场拓扑信息、风电机组开停状态、风电机组实际无功功率Q_g、风电机组机端电压V_g、变压器抽头档位T_tap和并联补偿的实际无功功率Q_c。

3.根据权利要求1所述的风电场无功电压优化控制方法，其特征在于：所述步骤2包括以下步骤：

步骤2-1：并网点实时电压V_PCC低于所述风电场并网点电压指令且绝对差值超过控制死区时，即风电场提供容性无功，风电机组的无功出力调节范围为零至风电机组当前可提供的最大容性无功Q′_gmax，即[Q_gmin,Q_gmax]＝[0,Q′_gmax]，其中Q_gmax和Q_gmin分别为风电机组的无功出力上下限；并联补偿的无功出力调节范围为零至并联补偿当前可调最大容性无功Q′_cmax，即[Q_cmin,Q_cmax]＝[0,Q′_cmax]，其中Q_cmax和Q_cmin分别为并联补偿的无功出力上下限；

步骤2-2：并网点实时电压V_PCC高于所述风电场并网点电压指令绝对差值超过控制死区时，即风电场需提供感性无功，风电机组的无功出力调节范围为风电机组当前可提供的最大感性无功Q′_gmin至零，即[Q_gmin,Q_gmax]＝[Q′_gmin,0]；并联补偿的无功出力调节范围为并联补偿当前可提供的最大感性无功Q′_cmin至零，即[Q_cmin，Q_cmax]＝[Q′_cmin,0]。

4.根据权利要求1所述的风电场无功电压优化控制方法，其特征在于：所述步骤3包括以下步骤：

步骤3-1：根据风电场内风电机组机端电压稳定指标||ΔV||²和无功设备无功裕度指标||ΔQ||²建立风电场无功电压优化控制模型的目标函数；

步骤3-2：根据无功优化控制的约束条件建立风电场无功电压优化控制模型的约束函数；所述约束条件包括风电场并网点电压约束、节点有功功率和无功功率平衡约束以及变量上下限约束；所述变量上下限约束包括节点电压幅值上下限约束、可调变压器抽头档位约束、并联无功补偿容量约束和风电机组无功出力约束。