[发明专利]基于多无功源互动的风电场/群无功电压实时控制方法

权利要求书

1.基于多无功源互动的风电场/群无功电压实时控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获取大规模风电集中接入区域电网运行控制参数；

步骤2：计算区域电网内风电集群点和各风电场接入点的无功电压灵敏度系数矩阵；

步骤3：计算区域电网内多无功源的实时无功补偿能力；

步骤4：利用动态无功补偿装置平抑小幅度电压波动；具体包括：

步骤41：读取风电场/群接入点的实时电压U_i，并计算其距该处目标电压偏差ΔU_i，ΔU_i＝U_i-U_i,ref(7)；

步骤42：判断风电场接入点电压波动幅度大小，若|ΔU_i|≤ε，所述ε为无功补偿装置动作的电压偏差阈值，无功补偿装置不动作，等待下一个风电场出口处电压检测时刻的到来；若|ΔU_i|＞ε，则执行下一步骤43；

步骤43：调节连续无功补偿装置无功出力ΔQ_i,s，平抑风电场/群接入点小幅度电压波动，具体为

根据风电集群点和各风电场接入点的无功灵敏度系数S_ii，计算风电场i单独采用本节点处的SVC/SVG进行无功补偿时，所需求的无功补偿功率ΔQ_i,s为：

ΔQ_i,s＝S_ii·ΔU_i(8)

若ΔQ_i,s在该节点处连续无功补偿装置的补偿能力范围内，即-Q_i,smax-Q_i,s0≤ΔQ_i,s≤Q_i,smax-Q_i,s0，则判定该次电压波动为小幅度电压波动，增发无功功率ΔQ_i,s，电压波动得以平抑；若无功补偿功率需求ΔQ_i,s超出了该节点处连续无功补偿装置的补偿能力，则判定该次电压波动属于幅值较大的电压波动，执行步骤5；

步骤5：建立基于多无功源互动的风电场/群无功电压优化控制模型，利用模型求解得到的多无功源协调控制方案平抑较大幅度电压波动。

2.根据权利要求1所述的基于多无功源互动的风电场/群无功电压实时控制方法，其特征在于，所述步骤1包括获取电网的网络结构参数、获取区域电网中集群接入点、各风电场并网点运行电压参考值U_i,ref以及获取区域电网中场/群接入点连续型无功补偿装置的最大无功补偿量和离散型无功补偿装置的最大无功补偿量的容量之和，所述离散型无功补偿装置的最大补偿容量为N_i,max·Q_i,c0，N_i,max为电容/电抗器的最大可投切组数；所述连续型无功补偿装置的最大补偿容量为[-Qi,smin+Qi,smax]，Qi,smax为感性无功最大补偿容量，-Q_i，smin为容性无功最大补偿容量。

3.根据权利要求2所述的基于多无功源互动的风电场/群无功电压实时控制方法，其特征在于，所述步骤2包括，

步骤21：列写区域电网内风电集群点和各风电场接入点无功电压灵敏度方程；

设ΔP和ΔQ分别为风电场/群接入点注入的有功变化量和无功变化量，ΔU和Δθ分别为风电场/群接入点的电压幅值变化量和相角的变化量，J_pu、J_pθ、J_qu和J_qθ为风电场/群接入区域电网的雅可比矩阵，则系统注入功率变化量与系统节点电压改变量的关系为：

步骤22：计算区域电网内节点无功电压灵敏度系数，在风电场接入电网的主要注入量为风电场输出的有功功率和无功功率，若只考虑无功功率对电压的作用，根据公式(1)，则由可得节点电压变化关于注入无功功率变化的灵敏度关系为：

令

则第i个接入点电压关于第j个风电场输出无功功率变化的灵敏度关系S_ij为：

S_ij＝A_i,j(4)。