CN107565612A - 一种分散式风电并网有功最大控制方法 - Google Patents
一种分散式风电并网有功最大控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种分散式风电并网有功最大控制方法，其特征在于:利用双馈风机自身的无功调节能力使风场的并网过程安全，避免风场的弃风限电现象，包括以下步骤：步骤一、从风电出力的波动和配电网负荷的变化两个因素出发，分析风电分散接入配电网后的过电压机理；步骤二、利用双馈风电机组自身的无功能力，在满足风电场可连续运行的约束下建立双馈风场的并网有功最大模型；步骤三、确定消纳风电功率的并网有功最大的本地控制策略。该方法充分发挥双馈风电机组自身的无功容量，保证了分散式风电机组并网点的电压稳定从而实现风场的安全并网，并且最大可能避免了风电场的弃风限电。
Description
技术领域
本发明属于电网技术领域，特别适用于含风电系统的配电网接入双馈型风电场的无功调节优化以及并网点电压安全性稳定性问题。
背景技术
面对能源可持续发展的严峻挑战，大力发展以风力发电为代表的清洁能源发电技术已经成为必然选择。因地制宜的开发分散式风电并将其接入配电网，不仅可以实现风力资源的充分利用，也可以就地充分消纳，从而可以发挥提升电压水平与无功支撑能力的作用。
然而分散式风电的接入，特别是高渗透并网运行，若参考大型风电机组的控制模式将导致并网点过电压、消纳能力受限、网损增加，甚至不得不脱网。为此，研究分散式风电的控制策略具有重要的理论意义与工程实用价值。
考虑到双馈型风力发电机组(doubly fedinduction generator，DFIG)是分散式风电并网的主力，人们对DFIG的无功电压特性进行了分析研究，并给出了其无功输出范围。在此基础上，参照大型风电系统控制模式对电压质量、经济性、网络损耗等方面的综合要求，提出了DFIG风电场不同的无功调节策略，为双馈式风电场的无功控制提供了理论指导。
针对风电分散式接入配电网引起的节点过电压问题，本发明建立充分利用DFIG无功能力的并网有功最大的控制模型，并设计DFIG并网有功最大的控制策略与优化流程。该控制策略方案在电力系统仿真软件DIgSILENT上IEEE33系统算例中进行大量的仿真测试，结果验证了本发明方法地可行性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分散式风电并网有功最大控制方法。
实现本发明目的的技术解决方案为：1.一种考虑DFIG无功能力的分散式风电并网有功最大控制方法，其特征在于能够充分发挥双馈风机自身的无功调节能力使风场的并网过程更加安全，避免风场的弃风限电现象，包括以下步骤：
步骤一、从风电出力的波动和配电网负荷的变化两个因素出发，分析风电分散接入配电网后的过电压机理。
步骤二、充分利用双馈风电机组自身的无功能力，在满足风电场可连续运行的约束下建立双馈风场的并网有功最大模型。
步骤三、提出了尽可能消纳风电功率的并网有功最大的本地控制策略。
更进一步的,步骤一中所述的从风电出力的波动和配电网负荷的变化两个因素出发，分析风电分散接入配电网后的过电压机理。具体步骤为：
步骤1-1，分析风电分散式接入配电网的过电压机理。
为便于观察分散式风电并网点与电气量，利用含分散式风电场的典型配电网的简化电路，如图1所示进行分析。
令无穷大系统到风电并网点的电气距离为R+jX＝Z∠θ，设负荷的功率为分散式风电的输出功率为来自电网的输送功率为U1为无穷大系统电压，U2为风场并网点电压。
分散式风电并网点B2相对于B1的电压损耗为：
可以取：
根据分散式风电输出有功功率的变化即可对并网点的电压变化趋势进行分析，所以电压损耗表达式为：
由上式可知ΔU的正负(升压、降压)主要取决于2个要素：1.风场功率是否大于并网点负荷需求；2.电网送入并网点的功率因数角θ0。
1)当PD＞PW，-90°＜θ0＜90°；即风场并网功率较小，从电网侧吸收功率。
若θ＜θ0＜90°，则ΔU＞0。
若0°＜θ0＜θ，则ΔU＜0。
若-90°＜θ0＜0°，则ΔU＞0。
2)当PD＜PW，90°＜θ0＜270°；即风场并网功率较大，向电网侧输入功率。
若180°＜θ0＜270°，则ΔU＜0。
若90°+θ＜θ0＜180°，则ΔU＜0。
若90°＜θ0＜90°+θ，则ΔU＞0。
特别地，一般要求风力资源得以充分利用，风机采用恒功率因数地控制运行模式，此时-90°＜θ0＜0°，那么ΔU＜0，即并网点电压高于网络首端电压，甚至超出电压额定值10％，出现过电压问题。
某分散式风电场在试投运时即出现随风机并网容量增加并网点电压快速上升地现象，直至电压越限而使风机不得不自保而脱网地事故，整个过程如图2所示。
更进一步的,步骤二中，充分利用双馈风电机组自身的无功能力，在满足风电场可连续运行的约束下建立双馈风场的并网有功最大模型。具体步骤为：
步骤2-1，对DFIG的无功输出能力进行分析。
DFIG地无功调节能力受转子电流励磁分量影响，而转子电流则受转子绕组热极限电流及变流器最大电流限制，从而认为转子最大电流值是DFIG无功功率的最重要影响因素。
当考虑转子电流限制时，定子侧发出和吸收无功能力是不同的，如下：
当考虑网侧变流器的最大容量时，其网侧变流器的无功能力如下：
式中：Qsmax、Qgmax分别为定子侧和网侧变流器发出的最大无功；Qsmin、Qgmin分别为定子侧和网侧变流器吸收的最大无功；Us是定子电压；Ps是定子侧输出的有功功率；Imax是转子允许的最大电流；Lm、Ls分别为发电机的励磁电抗与定子等效电抗；Scmax为网侧变流器的容量；s为转差率。
那么，单台双馈式发电机组的无功发生能力如下：
利用上述方式得到的双馈式风力发电机P-Q曲线的无功上下限非常大，无论是吸收还是发出，其调节范围随着有功功率增加而逐渐减小。
步骤2-2，建立风场并网有功最大模型。
由上述的并网点过电压机理分析可见，若分散式风场并网功率不加调控，那么并网点电压上升过快，系统消纳风电容量很小，风机也不安全。
由以上分析可知，在分散式风电接入时，可以通过调节来自电网输送功率的功率因数角θ0来调节风场并网点得电压水平。且由可知，调节θ0实质上就是通过调节风电机组的PW、QW。为了尽可能实现风电充分利用，往往需要在配网情况允许下使风机有功输出最大，因此首要是调控QW。
本文通过直接利用风电机组的无功能力参与对并网点电压的控制，构建其控制优化模型：
目标函数：
maxPW
约束条件：
式中：PWmax、QWmax分别为风场的有功功率和无功功率极限；ξ为最小电压偏差。
上述优化模型中，在最大化追求风电机组并网有功功率最大的同时，避免出现风电分散式并网点过电压现象。
更进一步的,步骤三中，提出了尽可能消纳风电功率的并网有功最大的本地控制策略。具体步骤为：
步骤3-1，设定风电场不同运行状态下的电压区间。
当风电场出力较小时，风电场有功功率对配电网的电压支撑不足，利用风电场发出感性无功来提升电压，风电场的功率因数则难以保证。本发明中出于对风电场功率因数和风电场内部电气连接上电压降落的考虑，设定
文本发明中提到的控制策略依据风电场并网点电压值划分为以下3个区域：
1.可稳态运行的电压区间
2.可短时运行需调控的电压区间
3.危险运行的电压区间
为此可作出如图3所示的分散式风电并网点电压变化区间示意图。
步骤3-2，根据各周期测量数据求得风场所需调节的无功功率值。
用ui表示风电场并网点电压各个周期的测量值，utar表示并网点电压的调控目标，风电场无功功率记为Qi。
将前两个控制周期测得的电气量做差，近似求得并网点电压与接入区域无功的变化率，乘以目标电压值与实际电压值的差，进而得出无功功率的需求量：
步骤3-3，得出风电场并网有功最大控制策略的具体流程。
并网有功最大控制策略的流程，如图4所示，具体步骤如下：
1)根据风场集控运行平台，检测出并网点电压值。
2)判断并网点电压是否在之间。若满足，则风场运行状况维持稳态运行；否则进行下一次判定。
3)若ui满足判定处于可短时间运行需调控区间，以为目标电压值，根据无功需求量公式来求得风场的无功功率值。若ui不在区间内，则判定处于危险运行电压区间。
4)若ui满足以为目标电压值，求得风场的无功功率值，否则以为目标电压值，求出所需无功。
5)根据风场所需要提供的无功补偿量，来调节DFIG的无功输出，使得电压恢复至稳态运行区间，或调节直至DFIG的无功输出极限。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点在于：将双馈电机风电场作为可调节的无功源参与到并网点的电压稳定控制中。(1)可解决传统配电网难以实现电压连续调节的问题，并能节省在风电场并网母线安装大容量无功补偿装置产生的费用。(2)在满足风电场可连续运行的前提下，解决了风场并网点以及系统其他节点的电压越限问题，并且最大可能地避免了弃风弃电地发生。
附图说明
图1为含分散式风电场地配电网简化电路图；
图2为分散式风电场并网电压上升及越限现象图；
图3为分散式风电场并网点电压区间示意图；
图4为控制策略流程图；
图5为风电场分散式接入IEEE33节点系统模型图；
图6为场景1各周期节点电压分布；
图7为场景2各周期节点电压分布；
图8为场景3各周期节点电压分布。
具体实施方式
下面结合附图、附表和具体实施方式，对本发明作进一步的阐述。
本发明的一种分散式风电并网有功最大控制方法，包括如下步骤：
步骤一、从风电出力的波动和配电网负荷的变化两个因素出发，分析风电分散接入配电网后的过电压机理。具体操作步骤为：
步骤1-1，分析风电分散式接入配电网的过电压机理。
为便于观察分散式风电并网点与电气量，利用含分散式风电场的典型配电网的简化电路，如图1所示进行分析。
令无穷大系统到风电并网点的电气距离为R+jX＝Z∠θ，设负荷的功率为分散式风电的输出功率为来自电网的输送功率为U1为无穷大系统电压，U2为风场并网点电压。
分散式风电并网点B2相对于B1的电压损耗为：
可以取：
根据分散式风电输出有功功率的变化即可对并网点的电压变化趋势进行分析，所以电压损耗表达式为：
由上式可知ΔU的正负(升压、降压)主要取决于2个要素：1.风场功率是否大于并网点负荷需求；2.电网送入并网点的功率因数角θ0。
1)当PD＞PW，-90°＜θ0＜90°；即风场并网功率较小，从电网侧吸收功率。
若θ＜θ0＜90°，则ΔU＞0。
若0°＜θ0＜θ，则ΔU＜0。
若-90°＜θ0＜0°，则ΔU＞0。
2)当PD＜PW，90°＜θ0＜270°；即风场并网功率较大，向电网侧输入功率。
若180°＜θ0＜270°，则ΔU＜0。
若90°+θ＜θ0＜180°，则ΔU＜0。
若90°＜θ0＜90°+θ，则ΔU＞0。
特别地，一般要求风力资源得以充分利用，风机采用恒功率因数地控制运行模式，此时-90°＜θ0＜0°，那么ΔU＜0，即并网点电压高于网络首端电压，甚至超出电压额定值10％，出现过电压问题。
某分散式风电场在试投运时即出现随风机并网容量增加并网点电压快速上升地现象，直至电压越限而使风机不得不自保而脱网地事故，整个过程如图2所示。
步骤二、充分利用双馈型风电机组自身的无功能力，建立并网有功最大模型，提出尽可能消纳风电功率的并网有功最大的本地控制策略。具体操作步骤为：
步骤2-1，对DFIG的无功输出能力进行分析。
DFIG地无功调节能力受转子电流励磁分量影响，而转子电流则受转子绕组热极限电流及变流器最大电流限制，从而认为转子最大电流值是DFIG无功功率的最重要影响因素。
当考虑转子电流限制时，定子侧发出和吸收无功能力是不同的，如下：
当考虑网侧变流器的最大容量时，其网侧变流器的无功能力如下：
式中：Qsmax、Qgmax分别为定子侧和网侧变流器发出的最大无功；Qsmin、Qgmin分别为定子侧和网侧变流器吸收的最大无功；Us是定子电压；Ps是定子侧输出的有功功率；Imax是转子允许的最大电流；Lm、Ls分别为发电机的励磁电抗与定子等效电抗；Scmax为网侧变流器的容量；s为转差率。
那么，单台双馈式发电机组的无功发生能力如下：
利用上述方式得到的双馈式风力发电机P-Q曲线的无功上下限非常大，无论是吸收还是发出，其调节范围随着有功功率增加而逐渐减小。
步骤2-2，建立风场并网有功最大模型。
由上述的并网点过电压机理分析可见，若分散式风场并网功率不加调控，那么并网点电压上升过快，系统消纳风电容量很小，风机也不安全。
由以上分析可知，在分散式风电接入时，可以通过调节来自电网输送功率的功率因数角θ0来调节风场并网点得电压水平。且由可知，调节θ0实质上就是通过调节风电机组的PW、QW。为了尽可能实现风电充分利用，往往需要在配网情况允许下使风机有功输出最大，因此首要是调控QW。
本文通过直接利用风电机组的无功能力参与对并网点电压的控制，构建其控制优化模型：
目标函数：
maxPW
约束条件：
式中：PWmax、QWmax分别为风场的有功功率和无功功率极限；ξ为最小电压偏差。
上述优化模型中，在最大化追求风电机组并网有功功率最大的同时，避免出现风电分散式并网点过电压现象。
步骤三、提出了尽可能消纳风电功率的并网有功最大的本地控制策略。具体操作步骤为：
步骤3-1，设定风电场不同运行状态下的电压区间。
当风电场出力较小时，风电场有功功率对配电网的电压支撑不足，利用风电场发出感性无功来提升电压，风电场的功率因数则难以保证。本发明中出于对风电场功率因数和风电场内部电气连接上电压降落的考虑，设定
文本发明中提到的控制策略依据风电场并网点电压值划分为以下3个区域：
1.可稳态运行的电压区间
2.可短时运行需调控的电压区间
3.危险运行的电压区间
为此可作出如图3所示的分散式风电并网点电压变化区间示意图。
步骤3-2，根据各周期测量数据求得风场所需调节的无功功率值。
用ui表示风电场并网点电压各个周期的测量值，utar表示并网点电压的调控目标，风电场无功功率记为Qi。
将前两个控制周期测得的电气量做差，近似求得并网点电压与接入区域无功的变化率，乘以目标电压值与实际电压值的差，进而得出无功功率的需求量：
步骤3-3，得出风电场并网有功最大控制策略的具体流程。
并网有功最大控制策略的流程，如图4所示，具体步骤如下：
1)根据风场集控运行平台，检测出并网点电压值。
2)判断并网点电压是否在之间。若满足，则风场运行状况维持稳态运行；否则进行下一次判定。
3)若ui满足判定处于可短时间运行需调控区间，以为目标电压值，根据无功需求量公式来求得风场的无功功率值。若ui不在区间内，则判定处于危险运行电压区间。
4)若ui满足以为目标电压值，求得风场的无功功率值，否则以为目标电压值，求出所需无功。
5)根据风场所需要提供的无功补偿量，来调节DFIG的无功输出，使得电压恢复至稳态运行区间，或调节直至DFIG的无功输出极限。
下面结合算例对本发明做进一步详细的描述：
算例1
以IEEE33节点系统作为测试算例，如图5所示。在不同地运行状态下，对并网有功最大控制策略进行仿真测试，仿真平台为DIgSILENT。
先在33节点系统中18号节点接入2*1.5MW分散式风电机组，在该系统不同地运行状态下测试控制策略对风电场分散式接入10KV配电网地调节控制效果。其中，选用低电压、稳态运行、过电压3种典型运行状态来进行分析。
(1)参数初始化
风力发电机全年的工作时间为8760h，而我国风电场的年最大利用时间约为2000h，所以平均到全年风力发电机的出力常态约为风电场容量的四分之一。在风电场出力为额定值的四分之一时，改变风电场的无功出力，可以测得一个常态下的无功电压比值将它当做无功电压比值的初始值。该33节点在风电场出力0.75MW时，无功功率出力由0增加到0.1MVAR，并乘以系数0.5，可得无功电压比值当系数为0.8时，无功电压比值
(2)不同场景下地仿真结果
1.场景模式1
系统负荷较重，风电场未接入时并网点电压检测为0.851pu。风电场逐步并网过程中可检测并网点电压处于危险运行电压区间。此时，设定目标电压值为根据无功需求公式求得无功需求值。然后通过调节DFIG的无功输出，可得到如表1所示控制结果。
在该控制方式下，每个周期各节点电压分布情况如图6所示。
由表1中可以看出，在风电场检有压以功率因数为1并网时，风电场母线电压不能维持在额定电压的10％以内，将在10s后切除。采用本文中的控制策略后，认为风电场处于危险电压运行区间，及时利用DFIG风电场的无功能力发出无功支撑电压，保证了风电场的并网运行，风电场母线电压与并网点电压均在合格的范围内，在一个控制周期内即取得良好的控制效果。
2.场景模式2
风速较大，系统电压水平整体较高，风电场出力接近额定功率，系统整体电压水平接近或已经越限。风电场并网后可检测风电场并网点电压值，判断风场处于短时运行需调控电压区间。此时，设定目标电压值为根据无功需求公式得出无功需求值。最终通过调节DFIG的无功输出，可得到如表2所示控制结果。
在该控制方式下，每个周期各节点电压分布情况如图7所示。
如表2所示，在短时电压区间，该控制能够根据实测电压与电压的理想运行区间上限，发出容性无功，在两个周期内使风电场母线侧电压恢复到理想运行区间，且此时风电场功率因数良好。
3.场景模式3
若风力机出力达到额定出力，初始状态时风电场母线侧和并网点电压均已越限，处于危险电压区间。设定目标电压值为根据无功需求公式得出无功需求值。然后通过调节DFIG的无功输出，可得如表3所示控制结果。
在该控制方式下，每个周期各节点电压分布情况如图8所示。
由表3中可以看出，当系统处于轻载，风电场出力接近额定出力时，引起的过电压问题可由风电场发出容性无功功率得以解决，而且调节迅速，不会出现风电场切除的问题。
从算例结果可以看出，利用本发明得到的双馈风场最大有功出力方案能够满足了风电场在接入配电网过程中的电压稳定安全约束，而且最大化地消纳了风能资源。本发明可以适用于含风电系统的电网恢复过程中，具有一定的理论价值和工程价值。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
表1
表2
表3
Claims (4)
1.一种分散式风电并网有功最大控制方法，其特征在于:利用双馈风机自身的无功调节能力使风场的并网过程安全，避免风场的弃风限电现象，包括以下步骤：
步骤一、从风电出力的波动和配电网负荷的变化两个因素出发，分析风电分散接入配电网后的过电压机理；
步骤二、利用双馈风电机组自身的无功能力，在满足风电场可连续运行的约束下建立双馈风场的并网有功最大模型；
步骤三、确定消纳风电功率的并网有功最大的本地控制策略。
2.如权利要求1所述一种分散式风电并网有功最大控制方法，其特征在于，步骤一中所述的从风电出力的波动和配电网负荷的变化两个因素出发，分析风电分散接入配电网后的过电压机理；具体步骤为：
步骤1-1，分析风电分散式接入配电网的过电压机理：
令无穷大系统到风电并网点的电气距离为R+jX＝Z∠θ，设负荷的功率为分散式风电的输出功率为来自电网的输送功率为U1为无穷大系统电压，U2为风场并网点电压；其中PD为负荷点的有功功率，QD为负荷点的无功功率；PW为分散式风电场的有功功率，QW为分散式风电场的无功功率；P0为并网点的有功功率，Q0为并网点的无功功率；
分散式风电并网点B2相对于B1的电压损耗表达式为：
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对上述式子进行分析得知ΔU的正负取决于2个要素：1.风场功率是否大于并网点负荷需求；2.电网送入并网点的功率因数角θ0；
分析得知：要求风力资源得以充分利用，风机采用恒功率因数地控制运行模式，此时-90°＜θ0＜0°，那么ΔU＜0，即并网点电压高于网络首端电压，或超出电压额定值10％，出现过电压问题。
3.如权利要求1所述一种分散式风电并网有功最大控制方法，其特征在于，步骤二中，利用双馈风电机组自身的无功能力，在满足风电场可连续运行的约束下建立双馈风场的并网有功最大模型；步骤包括：
步骤2-1，对DFIG的无功输出能力进行分析；
当考虑转子电流限制时，定子侧发出和吸收无功能力是不同的，如下：
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</msup>
<mo>-</mo>
<msubsup>
<mi>P</mi>
<mi>s</mi>
<mn>2</mn>
</msubsup>
</mrow>
</msqrt>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
当考虑网侧变流器的最大容量时，其网侧变流器的无功能力如下：
<mfenced open = "{" close = "">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>Q</mi>
<mrow>
<mi>g</mi>
<mi>m</mi>
<mi>a</mi>
<mi>x</mi>
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<mi>S</mi>
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</mrow>
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<mo>=</mo>
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<mi>m</mi>
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<mi>s</mi>
<mn>2</mn>
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<msubsup>
<mi>P</mi>
<mi>s</mi>
<mn>2</mn>
</msubsup>
</mrow>
</msqrt>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
式中：Qsmax、Qgmax分别为定子侧和网侧变流器发出的最大无功；Qsmin、Qgmin分别为定子侧和网侧变流器吸收的最大无功；Us是定子电压；Ps是定子侧输出的有功功率；Imax是转子允许的最大电流；Lm、Ls分别为发电机的励磁电抗与定子等效电抗；Scmax为网侧变流器的容量；s为转差率；
那么，单台双馈式发电机组的无功发生能力如下：
<mfenced open = "{" close = "">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>Q</mi>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mi>a</mi>
<mi>x</mi>
</mrow>
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<mo>+</mo>
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<mi>Q</mi>
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<mi>g</mi>
<mi>m</mi>
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<mi>Q</mi>
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<mi>Q</mi>
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<mo>+</mo>
<msub>
<mi>Q</mi>
<mrow>
<mi>g</mi>
<mi>min</mi>
</mrow>
</msub>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
利用上述方式得到的双馈式风力发电机P-Q曲线的无功上下限非常大，无论是吸收还是发出，其无功调节范围随着有功功率增加而逐渐减小；
步骤2-2，建立风场并网有功最大模型；
目标函数：
maxPW
约束条件：
<mfenced open = "{" close = "">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>D</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>D</mi>
</msub>
<mo>+</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>W</mi>
</msub>
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</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
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<mi>Q</mi>
<mi>D</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>Q</mi>
<mi>D</mi>
</msub>
<mo>+</mo>
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<mi>Q</mi>
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<mtr>
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<mrow>
<mn>0</mn>
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<msub>
<mi>Q</mi>
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<mi>m</mi>
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<mtr>
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<mrow>
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<msub>
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</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>U</mi>
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</mrow>
<msub>
<mi>U</mi>
<mi>N</mi>
</msub>
</mfrac>
<mo>|</mo>
<mo><</mo>
<mi>&xi;</mi>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
式中：PWmax、QWmax分别为风场的有功功率和无功功率极限；ξ为最小电压偏差。
4.如权利要求1所述一种分散式风电并网有功最大控制方法，其特征在于，步骤三中，提出了尽可能消纳风电功率的并网有功最大的本地控制策略；步骤包括为：
步骤3-1，设定风电场不同运行状态下的电压区间；
设定 本发明中提到的控制策略依据风电场并网点电压值划分为以下3个区域：UN为电网某一节点的额定电压，是一个额定基准值；
1.可稳态运行的电压区间
2.可短时运行需调控的电压区间
3.危险运行的电压区间
并作出分散式风电并网点电压变化区间示意图；
步骤3-2，根据各周期测量数据求得风场所需调节的无功功率值；
用ui表示风电场并网点电压各个周期的测量值，utar表示并网点电压的调控目标，风电场无功功率记为Qi；
将前两个控制周期测得的电气量做差，近似求得并网点电压与接入区域无功的变化率，乘以目标电压值与实际电压值的差，进而得出无功功率的需求量：
<mrow>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>Q</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
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<mi>Q</mi>
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<mi>t</mi>
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</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>u</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
步骤3-3，得出风电场并网有功最大控制策略的具体流程；
并网有功最大控制策略的流程，步骤包括：
1)根据风场集控运行平台，检测出并网点电压值；
2)判断并网点电压是否在之间；若满足，则风场运行状况维持稳态运行；否则进行下一次判定；
3)若ui满足判定处于可短时间运行需调控区间，以为目标电压值，根据无功需求量公式来求得风场的无功功率值；若ui不在区间内，则判定处于危险运行电压区间；
4)若ui满足以为目标电压值，求得风场的无功功率值，否则以为目标电压值，求出所需无功；
5)根据风场所需要提供的无功补偿量，来调节DFIG的无功输出，使得电压恢复至稳态运行区间，或调节直至DFIG的无功输出极限。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| CN201710770725.2A CN107565612A (zh) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | 一种分散式风电并网有功最大控制方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
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|---|---|---|---|
| CN201710770725.2A Withdrawn CN107565612A (zh) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | 一种分散式风电并网有功最大控制方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107565612A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108448651A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-08-24 | 北京天润新能投资有限公司 | 一种分散式风电的风储联合系统及控制方法 |
| CN110544955A (zh) * | 2018-05-28 | 2019-12-06 | 中车株洲电力机车研究所有限公司 | 风电机组在电网电压越限区间的运行控制方法及系统 |
| CN111987747A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-11-24 | 湖南大学 | 一种大型双馈风电场的无功优化控制方法 |
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2017
- 2017-08-31 CN CN201710770725.2A patent/CN107565612A/zh not_active Withdrawn
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张晓朝等: "利用 DFIG 无功能力的分散式风电并网有功最大控制策略研究", 《中国电机工程学报》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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