專利名稱：降低風(fēng)機(jī)損耗的分散式風(fēng)電場無功優(yōu)化控制方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種降低風(fēng)機(jī)損耗的分散式風(fēng)電場無功優(yōu)化控制方法及系統(tǒng)，屬于風(fēng)電場并網(wǎng)運(yùn)行無功電壓控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展和國家對可再生能源發(fā)電的高度重視，我國風(fēng)力發(fā)電建設(shè)已進(jìn)入了一個快速發(fā)展時期。風(fēng)電作為電源具有隨機(jī)性和間歇性，隨著更多更大容量風(fēng)電場的投入運(yùn)行，風(fēng)電并網(wǎng)等技術(shù)問題越來越突出。比如:網(wǎng)絡(luò)損耗大；電網(wǎng)中任何一點(diǎn)出現(xiàn)故障時，其擾動會對整個電網(wǎng)都有影響，嚴(yán)重時可能造成大面積停電乃至電網(wǎng)崩潰；集中式大電網(wǎng)對負(fù)荷變化的適應(yīng)能力差，運(yùn)行不夠靈活。在此背景下，國家提出了發(fā)展分散式風(fēng)電的政策。分散式風(fēng)電場直接接入低壓配電網(wǎng)，省去升壓變電站，建設(shè)成本降低，減少電網(wǎng)投資，減少遠(yuǎn)距離輸電，很大程度上也降低了網(wǎng)損。然而隨著對風(fēng)電場輸出電能質(zhì)量、節(jié)能降損及電網(wǎng)安全穩(wěn)定要求日趨提高，通過開展對分散式風(fēng)電場無功優(yōu)化與運(yùn)行問題的研究，是降低電網(wǎng)損耗和提高電網(wǎng)運(yùn)行電壓水平的最有效手段，通過對系統(tǒng)無功電源(包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組)的合理配置以及無功負(fù)荷的合理補(bǔ)償，不僅可以提高運(yùn)行電壓水平及電網(wǎng)的穩(wěn)定性，還可以降低電網(wǎng)有功和無功損耗，從而使電力系統(tǒng)能夠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。針對風(fēng)電場側(cè)的無功電壓控制，已經(jīng)提出了不少控制方法，讓變速恒頻風(fēng)電機(jī)組參與到風(fēng)電場的無功電壓控制中越來越受到關(guān)注。變速恒頻風(fēng)電機(jī)組是風(fēng)電場的主流機(jī)型，具有有功無功調(diào)節(jié)能力，可參與無功電壓控制。對于一個由數(shù)十臺甚至上百臺具有動態(tài)無功調(diào)節(jié)能力的風(fēng)機(jī)構(gòu)成的風(fēng)電場來說，其無功控制在于如何協(xié)調(diào)風(fēng)電場無功控制與風(fēng)機(jī)無功控制之間的關(guān)系。由于風(fēng)電機(jī)組容量相對較小，單臺風(fēng)機(jī)的無功調(diào)節(jié)無法對風(fēng)電場和接入點(diǎn)電壓帶來明顯的變化，因此風(fēng)電場的無功調(diào)節(jié)必然是多臺風(fēng)機(jī)的聯(lián)合調(diào)節(jié)。而風(fēng)電場級調(diào)節(jié)是實(shí)現(xiàn)中短周期的無功實(shí)時規(guī)劃，規(guī)劃重點(diǎn)在于風(fēng)電場無功需求的整定及其分配，而整個風(fēng)電場的無功響應(yīng)特性則由各機(jī)組自身的動態(tài)調(diào)節(jié)性能綜合作用所決定。風(fēng)電場無功電壓控制策略就是要根據(jù)運(yùn)行工況實(shí)時調(diào)整各臺機(jī)組的無功功率輸出，使得并網(wǎng)點(diǎn)電壓保持在允許的范圍內(nèi)。但這些策略在得到整個風(fēng)電場的無功功率需求，是通過按等功率因數(shù)、或者等比例的分配給各臺風(fēng)電機(jī)組，作為其無功功率控制目標(biāo)參考值，這樣的分配方式?jīng)]有考慮到風(fēng)電機(jī)組發(fā)出的無功功率與其自身損耗之間的關(guān)系，因此無法在滿足并網(wǎng)點(diǎn)電壓要求的情況下盡可能使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整體損耗達(dá)到最小。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的為解決上述問題，本發(fā)明提供一種降低風(fēng)機(jī)損耗的分散式風(fēng)電場無功優(yōu)化控制方法及系統(tǒng)。本發(fā)明無功電壓控制策略立足于:控制分散式風(fēng)電場電壓控制點(diǎn)(即變電站低壓側(cè)匯集線路接入點(diǎn))電壓在允許的范圍內(nèi)，并使風(fēng)電機(jī)組自身無功功率損耗最小。技術(shù)方案一種降低風(fēng)機(jī)損耗的分散式風(fēng)電場無功優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于:該分散式風(fēng)電場無功優(yōu)化控制系統(tǒng)包括:處理器、存儲模塊、輸入輸出模塊、CANopen網(wǎng)關(guān)、檢測模塊、路由器；處理器分別連接存儲模塊和輸入輸出模塊；輸入輸出模塊通過CANopen網(wǎng)關(guān)與檢測模塊通信連接，并通過路由器與各臺風(fēng)機(jī)的SCADA進(jìn)行通信；檢測模塊安裝于變電站二次側(cè)風(fēng)電場匯集開關(guān)柜中。一種如上所述降低風(fēng)機(jī)損耗的分散式風(fēng)電場無功優(yōu)化控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:步驟如下:第一步，判斷電壓偏差值是否越限，將遠(yuǎn)端控制點(diǎn)電5 *與調(diào)度中心參考電壓值 ■進(jìn)行比較，得到電壓偏差值
權(quán)利要求
1.一種降低風(fēng)機(jī)損耗的分散式風(fēng)電場無功優(yōu)化控制系統(tǒng),其特征在于:該分散式風(fēng)電場無功優(yōu)化控制系統(tǒng)包括:處理器、存儲模塊、輸入輸出模塊、CANopen網(wǎng)關(guān)、檢測模塊、路由器；處理器分別連接存儲模塊和輸入輸出模塊；輸入輸出模塊通過CANopen網(wǎng)關(guān)與檢測模塊通信連接，并通過路由器與各臺風(fēng)機(jī)的SCADA進(jìn)行通信；檢測模塊安裝于變電站二次側(cè)風(fēng)電場匯集開關(guān)柜中。
2.一種如權(quán)利要求1所述降低風(fēng)機(jī)損耗的分散式風(fēng)電場無功優(yōu)化控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:步驟如下: 第一步，判斷電壓偏差值是否越限，將遠(yuǎn)端控制點(diǎn)電壓^與調(diào)度中心參考電壓值進(jìn)行比較，得到電壓偏差值
全文摘要
本發(fā)明涉及一種降低風(fēng)機(jī)損耗的分散式風(fēng)電場無功優(yōu)化控制方法及系統(tǒng)，屬于風(fēng)電場并網(wǎng)運(yùn)行無功電壓控制技術(shù)領(lǐng)域，包括處理器、存儲模塊、輸入輸出模塊、CANopen網(wǎng)關(guān)、檢測模塊、路由器；處理器執(zhí)行控制算法，對存儲模塊和輸入輸出模塊進(jìn)行調(diào)用；輸入輸出模塊通過CANopen網(wǎng)關(guān)與檢測模塊通信，并通過路由器與各臺風(fēng)機(jī)的SCADA進(jìn)行通信。本控制系統(tǒng)以全部風(fēng)電機(jī)組自身無功功率損耗最小為依據(jù)，來分配每臺風(fēng)電機(jī)組的無功出力，在保證控制點(diǎn)電壓穩(wěn)定的前提下，提高了系統(tǒng)的發(fā)電效率，而且保證了每臺機(jī)組發(fā)出或吸收的無功功率在機(jī)組的允許范圍以內(nèi)，保證了安全運(yùn)行。
文檔編號H02J3/18GK103151795SQ20131003210
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者邢作霞, 張保華, 井艷軍, 姜立兵 申請人:沈陽工業(yè)大學(xué)