[发明专利]一种风电场内的无功和电压分层分区控制方法、系统及设备

权利要求书

1.一种风电场内的无功和电压分层分区控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，通过潮流计算，分析风电场内各条集电线路的有无功及电压对风电场接入点电压的影响，将风电场接入点电压的影响因子进行解耦，建立风电场等值模型，即得到风电场电压和无功特性；需要判断的电气设备包括风机及其变频器、SVC/SVG，通过系统中监测点的电力运行参数是否在电气设备自身要求的范围内判断其是否正常运行；

步骤2，计算风电机组无功容量，得出所有有功和电压环境下所有机组无功和风场总无功参考值的范围；

步骤3，分两个层级发出对风电场接入点电压的控制指令，第一层级的控制为风电场的整体并网点电压和无功控制，第二层级则根据步骤1所述风电场等值模型，在风电场的集电线路上选取部分电压控制点，对所述部分电压控制点的电压进行单独控制；并且依据所述两个层级的电压和无功范围，为风电场内的具体的风机群及无功补偿设备计算无功分配比例；选取集电线路上的远端风机并网点，作为一个分区进行并网电压管理，

输入的参数包括调度的指令、风速、并网点的有功功率、无功功率及电压，控制目标为保持风电场总并网点无功功率和电压在调度的指令要求的范围内，同时并网点Unode1的无功功率和电压在设定的范围内；根据集电线路的数量和长度，选取若干个Unode监测点，协同实现风电场内无功和电压的控制结果；先通过控制各个节点的电压实现控制并网点电压满足AVC要求，当出现风机群的无功容量无法满足要求的情况，即第二层无功电压控制存在部分节点电压无法满足的情况，则考虑通过风电场内无功补偿设备来弥补无功容量缺口。

2.根据权利要求1所述的风电场内的无功和电压分层分区控制方法，其特征在于，步骤1中，对风电场内进行潮流计算，求取整个风电场并网节点的运行参数，所述运行参数包括风电场并网节点电压、功率分布和功率损耗，根据所述运行参数判断系统各电气设备是否正常运行，系统各项性能指标是否满足要求。

3.根据权利要求1所述的风电场内的无功和电压分层分区控制方法，其特征在于，步骤3中，基于AVC并网电压指令，根据当前并网节点有功、无功情况及电压情况，计算各分区节点电压、功率要求及风电场内无功补偿设备功率要求，再根据各分区当前节点电压、功率情况，结合风电机组当前的无功容量整定范围，给周边的风电机组群下发无功指令。

4.一种风电场内的无功和电压分层分区控制系统，其特征在于，基于权利要求1-3任一项所述方法，包括风电场电压和无功特性计算模块、风电机组无功容量计算模块、风电场接入点电压控制模块；

风电场电压和无功特性计算模块通过潮流计算，分析风电场内各条集电线路的有无功及电压对风电场接入点电压的影响，将风电场接入点电压的影响因子进行解耦，建立风电场等值模型，即得到风电场电压和无功特性；

风电机组无功容量计算模块计算风电机组无功容量，得出所有有功和电压环境下所有机组无功参考值的范围；

风电场接入点电压控制模块分两个层级发出对风电场接入点电压的控制指令，第一层级的控制为风电场的整体并网点电压和无功控制，第二层级则根据步骤1所述风电场等值模型，在风电场的集电线路上选取部分电压控制点，对所述部分电压控制点的电压进行单独控制；并且依据所述两个层级的电压和无功范围，为风电场内的具体的风机群及无功补偿设备计算无功分配比例。

5.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3中任一项所述风电场内的无功和电压分层分区控制方法的步骤。

6.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3中任一项所述风电场内的无功和电压分层分区控制方法的步骤。