[发明专利]一种新能源厂站电压无功协调优化控制方法

说明书

本发明公开了一种新能源厂站电压无功协调优化控制方法，采用两级分步协调优化控制方法，以考核点电压合格标识和动态无功储备不足标识作为不同层级触发条件，判别启动动态无功储备优先策略电压调节模块和同向微调置换无功调节模块两个层级模块，并在各自模块中分步完成无功增量需求的合理分配。本方法在调节过程中始终兼顾电压合格指标和动态无功储备指标，合理分配无功增量目标，避免了电压调节过程中损失动态无功储备能力，同时降低了调节过程中母线电压的波动性，具有很高的使用价值和推广意义。

技术领域

本发明涉及电力系统自动化控制系统领域，针对一种新能源厂站电压无功控制两级分步协调优化控制方法。

背景技术

随着新能源厂站的日益增多，其正常合理运行对于电力系统的安全稳定影响也越来越显著；新能源厂站作为电网无功功率的重要支撑节点，为电网的高效安全运行起到了至关重要的作用。新能源功率控制系统作为新能源电站控制站内电压无功的主要手段，其调节模式直接影响新能源厂站的电压稳定性和无功功率分布合理性。目前，新能源厂站并网点电压已作为电网调度运行部门对新能源厂站考核的一项关键指标。无功调节能力方面，相对于风机/逆变器装置等发电设备，动态无功补偿装置由于其响应速度快、调节方式灵活，被电网运行部分和新能源电站作为更为重要的电压无功调节手段，因此，新能源电站的动态无功储备也成为反映该站调节能力的重要指标。

目前，新能源厂站现有的电压无功控制系统控制模式比较单一，调压过程未对动态无功补偿装置的无功储备进行评估，动态无功储备调节为滞后校正行为，增加了动态无功储备对系统支撑的时效性；同时，当前控制系统在动态无功储备调节过程中，仅单方面考虑无功置换的快速性，设定动态无功补偿设备和风机/逆变器设备同时进行相同固定步长的逆向调节，未将实时电压作为约束条件引入调节过程，增加了电压不合格的风险。

发明内容

发明目的：

针对现有技术的缺陷和不足,本发明提供了一种新能源厂站电压无功优化控制方法，采用电压调节和动态无功储备调节相结合的两级分步协调优化控制策略，调节过程兼顾电压合格指标和动态无功储备指标，合理分配无功增量目标，避免电压调节过程中损失动态无功储备能力，同时降低调压过程中母线电压的波动性。

技术方案:

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新能源厂站电压无功协调优化控制方法，采用两级分步协调优化控制方法，以考核点电压合格标识和动态无功储备不足标识作为不同层级触发条件，分别判别启动动态无功储备优先策略电压调节模块和同向微调置换无功调节模块两个层级模块，并在各自模块中分步完成无功增量需求的合理分配；所述动态无功储备优先策略电压调节模块以考核点电压为调节目标，优先安排有利于提高动态无功储备量的无功调整动作，跟随电压目标的同时，兼顾优化动态无功储备量；所述同向微调置换无功调节模块以动态无功储备合格为调节目标，仅安排有利于考核点电压逼近电压目标值方向的无功调整动作，根据当前电压至电压合格边界的距离严格限制调整步长，在满足考核点电压合格的前提下有效提高动态无功储备量。

进一步地，两级分步协调优化控制方法具体步骤为：

S1：判断考核点电压是否合格，不合格则进入动态无功储备优先策略电压调节模块；合格则进入S2；

S2：判断动态无功储备是否不足，不足则进入同向微调置换无功调节模块。

进一步地，判断考核点电压是否合格的具体方法为：当系统判定考核点电压不在电压合格死区范围内时，判定考核点电压不合格。

进一步地，判断动态无功储备不足的具体方法为：在动态无功补偿装置中设置最优工作点和工作点死区，当某动态无功补偿装置出力处于最优工作点的死区范围外时，判定该动态无功补偿装置需进行无功调优，调优需求量为当前出力至最优工作点距离，调优方向由当前出力指向最优工作点；当站内存在任意动态无功补偿装置需要调优时，判定该厂站动态无功储备不足。