[发明专利]一种风电场集群无功电压优化控制方法

说明书

技术领域

本发明属于新能源发电及接入技术领域，具体涉及一种风电场集群无功电压优化控制方法。

背景技术

我国风能资源与电力负荷中心的逆向分布，风电发展速度与电网建设速度不均衡，造成了风力发电“集中式开发、远距离外送、弱电网接入”的现状。风电场集群区域内的风电场多为辐射型连接，并且汇集线路较长。同时，风电场集群区域内少有或没有负荷接入，属于典型的长距离弱联接送端系统。由于风力发电具有随机性和波动性，大规模风电场集群接入将严重影响电网的安全稳定运行。当风电出力较高而导致集群接入地区电压稳定性降低影像电网安全时，一般采取限制风电出力的措施，这对于清洁能源利用和风电场投资而言是一种浪费。而且，现在单个风电场或汇集站采用的无功电压就地控制方法无法从全局范围内实现优化控制。

实际上对于风电场集群的弱联接送端系统，电压稳定性是风电得以大规模开发利用的瓶颈之一。调度运行人员关心的是对于当前运行状态，增加多少有功功率系统仍然是安全的。因此，以集群区域电压稳定裕度为控制目标进行风电场集群无功电压优化控制，既能保证电网的安全稳定运行，又能最大限度地减小风能浪费。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种风电场集群无功电压优化控制方法，能够有效提高风电场集群区域内静态电压稳定裕度，并且能够减小集群区域内网络有功损耗，提高系统运行的安全稳定性，并提高系统消纳风电的能力。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

提供一种风电场集群无功电压优化控制方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：判断是否需要进行风电场集群无功电压优化控制；

步骤2；获取风电场集群区域内风电场和汇集站的无功源设备调节范围；

步骤3：建立风电场集群无功电压优化控制数学模型；

步骤4：求解风电场集群无功电压优化控制数学模型。

所述步骤1包括以下步骤：

步骤1-1：风电场集群控制系统通过通信网络获取上级调度下发的中枢节点电压设定值

步骤1-2：根据判断标准判断是否需要进行风电场集群无功电压优化控制；

判断标准为：

VPOIset-VPOIdead≤VPOI≤VPOIset+VPOIdead---(1)]]>

其中，V_POI和分别表示中枢节点电压实际值和控制死区。

所述步骤2中，风电场集群控制系统通过通信网络获取风电场集群区域内风电场和汇集站的无功源设备调节范围，风电场的无功源设备调节范围包括风电场当前时刻整个场站等效的可调无功最大值和最小值以及风电场升压站变压器可调变比最大值和最小值汇集站的无功源设备调节范围包括汇集站当前时刻站内无功源的可调无功最大值和最小值以及汇集站变压器可调变比最大值和最小值

所述步骤3包括以下步骤：

步骤3-1：确定风电场集群局部电压稳定指标L_i，有：