[发明专利]330kV风电场汇集变电站电压控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及规模化新能源发电过程中无功电压控制技术领域，具体地，涉及一种330kV风电场汇集变电站电压控制方法。

背景技术

我国风电进入规模化发展阶段以后所产生的大型新能源基地多数位于“三北地区”（西北、东北、华北），大型新能源基地一般远离负荷中心，其电力需要经过长距离、高电压输送到负荷中心进行消纳。以甘肃电网为例，截至2014年4月，甘肃电网并网风电装机容量已达707万千瓦，约占甘肃电网总装机（3500万千瓦）容量的20.2%，成为仅次于火电的第二大主力电源；光伏发电装机容量已达到435万千瓦，约占甘肃电网总装机容量的12.4%，同时甘肃成为我国光伏装机规模最大的省份。目前，甘肃电网风电、光伏发电装机约占甘肃电网总装机容量的1/3。

由于风、光资源的间歇性、随机性和波动性，风电出力的波动性会导致大型风电场电压出现相应波动。当风电场发生电压较大扰动时，若没有足够的动态无功支撑，将引起风电场电压跌落。目前，风机本身的低电压耐受能力十分有限，此时风电机组出于自身的保护，往往采取自动切除的方式，造成系统有功失衡，影响系统稳定；同时，异步发电机，不具备维持和调节机端电压水平的能力，在运行时还要从系统吸收无功功率，因此电压稳定性问题比较突出。

当系统电压跌落后，如果电网不能提供足够的无功，基于异步发电机的风电机组机端电压无法重建，导致整个风电场中所有异步风电机组的超速保护或者低电压保护动作切除风电机组；若保护无法正常动作，由于风电机组的机端电压无法重建，则会引起风电场甚至区域电网暂态电压失稳。由于交流联网系统的整个电网的电压和频率之间相互影响、酒泉地区风电出力大幅度变化必然引起整个系统的电压、频率波动，导致事故进一步扩大。2011年甘肃电网发生的三次较大规模风机脱网事故就是由于上述原因造成的。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种330kV风电场汇集变电站电压控制方法，以实现提高电网对新能源的接纳及送出能力，减小弃风，提高新能源上网电量的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种330kV风电场汇集变电站电压控制方法，包括以下步骤：

步骤一、风电场汇集站控制进行电压越限判断，当电压越限时启动控制策略，满足设定范围即刻结束控制；

步骤二、对风电场汇集变电站中的电容电抗器调控；

步骤三、对风电场汇集变电站中的变压器分接头调节；

步骤四、下级执行站进行纵向调节，从而完成控制。

优选的，所述步骤一具体为以子站高压侧电压U2作为切入点，根据控制要求，A类330kV风电场汇集站电压控制范围为 352 kV~ 360 kV。

优选的，所述步骤二具体为：

当U2＜351kV时，电压严重越限，直接分组退子站电抗器；电抗器全部退出时，分组投电容器，直至U2在控制范围内或电容器全部投入为止；

当351kV≤U2＜352kV时，电压临界运行，进行风电出力预测判断；若预测风电出力将大幅减少，电压有上升趋势，为避免无功补偿装置频繁动作，停止调控；若预测风电出力不会大幅减少，分组退子站电抗器；电抗器全部退出时，分组投电容器，直至U2在控制范围内或电容器全部投入为止；

当U2＞361kV时，电压严重越限，直接分组退子站电容器；电容器全部退出时，分组投电抗器，直至U2在控制范围内或电抗器全部投入为止；

当360kV＜U2≤361kV时，电压临界运行，进行风电出力预测判断；若预测风电出力将大幅增加，电压有下降趋势, 为避免无功补偿装置频繁动作，停止调控；若预测风电出力不会大幅增加，分组退子站电容器；电容器全部退出时，分组投电抗器，直至U2在控制范围内或电抗器全部投入为止。

优选的，所述步骤三具体为：

当变电容器全投时，若高压侧电压仍然低位运行需要调控且低压侧电压大于120kV时，启动OLTC，升高一档高压侧分接头；

当电抗器全投时，若高压侧电压仍然高位运行需要调控且低压侧电压小于111kV时，启动OLTC，降低一档高压侧分接头；变压器分接头调节以基准档位正负三档为限。

优选的，所述步骤四具体为：

由子站向下属执行站下发调节命令：