[发明专利]无功功率的控制方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及无功功率控制技术领域，尤其涉及一种无功功率的控制方法、装置和系统。

背景技术

目前，我国大多数地区对风电、光伏等新能源采取的是大规模集中式的开发模式。通常，大规模新能源开发区域都分布着数十个新能源场站，而单个新能源场站的装机容量都较大。由于新能源发电固有的间歇性特点，大规模新能源并网给电网运行带来了极大的挑战。加之新能源并网区域往往缺乏本地负荷和常规电源支撑，新能源发出的电能需要经过长距离送至负荷中心，这造成送电通道中的新能源出力的变化受无功功率波动的影响较大。新能源高占比对电网的电压支撑能力造成影响，出力的大幅波动导致电网电压调整困难，局部地区电压问题尤其突出。

现有新能源场站通常通过可调控无功设备，来控制无功功率。然而，现有的SVC(Static Var Compensator，静态无功补偿装置)以及SVG(Static Var Generator，静态无功发生器)等的性能良莠不齐，其控制模式也不统一。例如，有的以新能源升压站高压母线处无功截零为目标，按定无功进行控制。有的以升压站高压或低压母线为目标，按定电压进行控制。另外，具备无功调节能力的新能源设备也大都未能被有效利用，导致新能源场站空有无功调节裕度，未能发挥出其应有的系统电压控制能力。

此外，现有的风力发电场内的集中无功补偿设备一般只能控制自身无功出力，不能控制场内的其他无功装置，例如风力发电机或主变分接头。风力发电场内的机组无功补偿装置有很高的自耗电，一般都超过自身容量的1.5％，使用费用高。此外，风场内的集中无功补偿设备需要超过50平米以上的占地面积和对应的设备安装房间、散热系统设计等，设备需要电力一次、二次连接，施工费用、征地费用、工程费用等消耗很高。

发明内容

鉴于以上所述的一个或多个问题，本发明实施例提供了一种无功功率的控制方法、装置和系统。

第一方面，提供了一种无功功率的控制装置，包括：

通信接口，用于接收无功需求命令；

输入接口，用于获取预设控制点的电气量参数；

策略计算模块，基于电气量参数计算满足无功需求命令的无功目标值，基于无功目标值为可调控无功设备分配需提供的无功功率；

输出接口，向可调控无功设备发送提供所分配的无功功率的指令。

第二方面，提供了一种无功功率的控制系统，包括：

设置在汇集线路上的至少一台风力发电机组，

上述控制装置，经由通信线路分别连接各台风力发电机组；

分别与至少一台风力发电机组和控制装置通信连接的无功补偿设备；

数据采集装置，用于采集预设控制点的电气量参数，经由通信线路连接控制装置。

第三方面，提供了一种无功功率控制方法，包括以下步骤：

接收无功需求命令，并获取无功命令值M1；

采集预设控制点的电气量参数，并计算得到预设控制点的无功计算值M2；

计算无功命令值M1和无功计算值M2的差值ΔM；

基于差值ΔM，得到无功目标值；

将差值ΔM与预设死区值比较；

基于比较结果和无功目标值，生成无功分配策略，无功分配策略用于计算风力发电场内的可调控无功设备的无功功率能力值，并向可调控无功设备分配需提供的无功功率；

基于无功分配策略，向可调控无功设备发送用于指示可调控无功设备产生所分配的无功功率的命令。

需要说明的是，无功功率控制方法、装置和系统不仅可以广泛应用于风力发电场，还可以用于其他新能源场站，例如光伏发电场等。

本发明实施例通过获取预设控制点的电气量参数计算满足无功需求命令的无功目标值，基于无功目标值可调控无功设备分配需提供的无功功率，通过控制装置与可调控无功设备间的信息交互，可以充分、有效地利用风力发电场内可调控无功设备的调控能力，可以减少功率损耗，增加发电效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为可以应用于本发明实施例的控制系统的拓扑结构示意图。

图2是本发明一实施例的无功功率的控制装置的结构示意图。

图3是本发明一实施例的用于风力发电场的控制点的布置示意性。