本發(fā)明涉及電網(wǎng)控制領(lǐng)域，特別是涉及一種用于風(fēng)力發(fā)電的電網(wǎng)電壓調(diào)控系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

隨著全球氣候變暖以及煤炭資源緊缺等問題的日益突出，風(fēng)力發(fā)電作為清潔能源之一，已經(jīng)受到了人們的重視。

但是隨著風(fēng)電的大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電，也出現(xiàn)了許多問題，風(fēng)力發(fā)電的不確定性，對電網(wǎng)系統(tǒng)無功電壓影響較大。目前，為了提高電網(wǎng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，通常將自動電壓控制裝置集中單一側(cè)對某點(diǎn)進(jìn)行單獨(dú)的無功補(bǔ)償與電壓調(diào)節(jié)。我國對于母線電壓補(bǔ)償采用傳統(tǒng)的九區(qū)圖策略，在變壓器和分接頭和中低壓側(cè)母線所帶的無功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行選擇控制。但是，在某些區(qū)域風(fēng)電送出輸電線路比較長，尤其是農(nóng)網(wǎng)的66kV變電站，到一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的輸電線長達(dá)幾十甚至上百公里，使得農(nóng)村公用變的功率因數(shù)很低。由于風(fēng)電的間歇性和不確定性等因素，會導(dǎo)致風(fēng)電區(qū)域的電壓出現(xiàn)經(jīng)常性的波動，而目前的自動電壓控制裝置通過調(diào)節(jié)中低壓側(cè)的電容器來進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)，常常會出現(xiàn)補(bǔ)償不到位的情況，且會造成無功補(bǔ)償設(shè)備的投切頻率過大，使得無功補(bǔ)償效率較低。

因而，如何在風(fēng)電到變電站的輸電線路較長的情況下，提高電網(wǎng)的電壓無功調(diào)節(jié)能力，減少無功補(bǔ)償設(shè)備的投切頻率，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于風(fēng)力發(fā)電的電網(wǎng)電壓調(diào)控系統(tǒng)及方法，可以在風(fēng)電到變電站的輸電線路較長的情況下，提高電網(wǎng)的電壓無功調(diào)節(jié)能力，減少無功補(bǔ)償設(shè)備的投切頻率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種用于風(fēng)力發(fā)電的電網(wǎng)電壓調(diào)控系統(tǒng)，包括：

設(shè)置在與風(fēng)電場連接的區(qū)域主站的高壓側(cè)母線處的第一無功補(bǔ)償裝置，以及設(shè)置在所述區(qū)域主站的中低壓側(cè)母線處的第二無功補(bǔ)償裝置；

設(shè)置在與所述區(qū)域主站連接的各區(qū)域從站的中低壓側(cè)母線處的第三無功補(bǔ)償裝置；

位于所述區(qū)域主站的第一分接頭檔位以及位于各所述區(qū)域從站的第二分接頭檔位；

實(shí)時采集風(fēng)力電網(wǎng)中的電壓參數(shù)和功率因數(shù)參數(shù)的采集裝置；

與所述第一無功補(bǔ)償裝置、第二無功補(bǔ)償裝置、第三無功補(bǔ)償裝置、第一分接頭檔位以及第二分接頭檔位連接，根據(jù)所述采集裝置采集的所述電壓參數(shù)和功率因數(shù)參數(shù)，控制對應(yīng)的分接頭檔位和/或無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行投切的變電站監(jiān)控裝置。

優(yōu)選地，所述變電站監(jiān)控裝置包括：

與所述采集裝置連接，接收所述采集裝置采集的所述電壓參數(shù)和功率因數(shù)參數(shù)的信息接收單元；

與所述信息接收單元連接，對所述電壓參數(shù)和功率因數(shù)參數(shù)進(jìn)行分析，生成對應(yīng)的無功補(bǔ)償裝置和/或分接頭檔位投切策略的處理器；

與所述處理器連接，向?qū)?yīng)的無功補(bǔ)償裝置和/或分接頭檔位發(fā)出投切信號的投切信號發(fā)出單元。

優(yōu)選地，所述第一無功補(bǔ)償裝置為無功補(bǔ)償電容器，所述第二無功補(bǔ)償裝置為無功補(bǔ)償電容器，所述第三無功補(bǔ)償裝置為無功補(bǔ)償電容器。

一種用于風(fēng)力發(fā)電的電網(wǎng)電壓調(diào)控方法，包括：

預(yù)先根據(jù)風(fēng)力電網(wǎng)中的各變電站的負(fù)載大小，在與風(fēng)電場相連接的區(qū)域主站的高壓側(cè)母線處配置第一無功補(bǔ)償裝置，在所述區(qū)域主站的中低壓側(cè)母線處配置第二無功補(bǔ)償裝置，在與所述區(qū)域主站連接的各區(qū)域從站的中低壓側(cè)母線處配置第三無功補(bǔ)償裝置；

實(shí)時采集所述風(fēng)力電網(wǎng)中的電壓參數(shù)和功率因數(shù)參數(shù)；

根據(jù)所述電壓參數(shù)和所述功率因數(shù)參數(shù)，控制對應(yīng)的變電站中的分接頭檔位進(jìn)行電壓校正，投切對應(yīng)的無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行電網(wǎng)無功優(yōu)化。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述電壓參數(shù)和所述功率因數(shù)參數(shù)，控制對應(yīng)的變電站中的分接頭檔位進(jìn)行電壓校正，投切對應(yīng)的無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行電網(wǎng)無功優(yōu)化，包括：

根據(jù)所述電壓參數(shù)和所述功率因數(shù)參數(shù)，首先控制所述區(qū)域主站的分接頭檔位進(jìn)行電壓校正，投切所述第一無功補(bǔ)償裝置和所述第二無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行無功補(bǔ)償；

繼而分別控制各所述區(qū)域從站分接頭檔位進(jìn)行電壓校正，投切對應(yīng)的第三無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行無功補(bǔ)償。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述電壓參數(shù)和所述功率因數(shù)參數(shù)，首先控制所述區(qū)域主站的分接頭檔位進(jìn)行電壓校正，投切所述第一無功補(bǔ)償裝置和所述第二無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行無功補(bǔ)償；繼而分別控制各所述區(qū)域從站分接頭檔位進(jìn)行電壓校正，投切對應(yīng)的第三無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行無功補(bǔ)償，具體包括：

預(yù)先設(shè)置所述風(fēng)力電網(wǎng)中指定區(qū)域內(nèi)的區(qū)域主站的電壓合格范圍為(Vhmin，Vhmax)，該指定區(qū)域內(nèi)的各區(qū)域從站的電壓合格范圍為(Vlmin，Vlmax)，其中，設(shè)該區(qū)域主站的當(dāng)前電壓為Vh，該區(qū)域內(nèi)的任一區(qū)域從站的當(dāng)前電壓為Vl；

當(dāng)Vh>Vhmax，且Vl>Vlmax時，退出所述第一無功補(bǔ)償裝置，若所述第一無功補(bǔ)償裝置不可控，則調(diào)節(jié)風(fēng)電場風(fēng)機(jī)或所述第二無功補(bǔ)償裝置及第三無功補(bǔ)償裝置，降低并網(wǎng)母線上的電壓，若所述第二無功補(bǔ)償裝置和第三無功補(bǔ)償裝置不可控，則退出所述第二無功補(bǔ)償裝置和第三無功補(bǔ)償裝置；

當(dāng)Vh<Vhmin，且Vl<Vlmin時，投入所述第一無功補(bǔ)償設(shè)備，若所述第一無功補(bǔ)償裝置不可控，則調(diào)節(jié)所述風(fēng)機(jī)或所述第二無功補(bǔ)償裝置及第三無功補(bǔ)償裝置，提高所述并網(wǎng)母線上的電壓，若所述第二無功補(bǔ)償裝置及第三無功補(bǔ)償裝置不可控，則投入所述第二無功補(bǔ)償裝置或第三無功補(bǔ)償裝置；

當(dāng)Vhmax>Vh>Vhmin且Vlmax>Vl>Vlmin時，采用無功優(yōu)化補(bǔ)償策略；

當(dāng)(Vh>Vhmax且Vl<Vlmin)或(Vh<Vhmin且Vl>Vlmax)時，通過所述第一無功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電調(diào)壓手段優(yōu)先調(diào)節(jié)所述區(qū)域主站電壓，再通過所述區(qū)域主站的分接頭檔位及所述第二無功補(bǔ)償裝置、第三無功補(bǔ)償裝置調(diào)節(jié)各區(qū)域從站的電壓；

當(dāng)Vhmax>Vh>Vhmin且(Vl>Vlmax或Vl<Vlmin)時，調(diào)節(jié)所述區(qū)域主站的分接頭檔位，若所述區(qū)域主站的分接頭檔位不可控，則調(diào)節(jié)所述第二無功補(bǔ)償裝置；

當(dāng)Vlmax>Vl>Vlmin且(Vh<Vhmin或Vh>Vhmax)時，調(diào)節(jié)電源端無功出力，若所述電源端無功不可控，則調(diào)節(jié)所述第一無功補(bǔ)償裝置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明實(shí)施例所提供的用于風(fēng)力發(fā)電的電網(wǎng)電壓調(diào)控系統(tǒng)，包括：設(shè)置在與風(fēng)電場連接的區(qū)域主站的高壓側(cè)母線處的第一無功補(bǔ)償裝置，以及設(shè)置在區(qū)域主站的中低壓側(cè)母線處的第二無功補(bǔ)償裝置；設(shè)置在與區(qū)域主站連接的各區(qū)域從站的中低壓側(cè)母線處的第三無功補(bǔ)償裝置；位于區(qū)域主站的第一分接頭檔位以及位于各區(qū)域從站的第二分接頭檔位；實(shí)時采集風(fēng)力電網(wǎng)中的電壓參數(shù)和功率因數(shù)參數(shù)的采集裝置；與第一無功補(bǔ)償裝置、第二無功補(bǔ)償裝置、第三無功補(bǔ)償裝置、第一分接頭檔位以及第二分接頭檔位連接，根據(jù)采集裝置采集的電壓參數(shù)和功率因數(shù)參數(shù)，控制對應(yīng)的分接頭檔位和/或無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行投切的變電站監(jiān)控裝置。通過在區(qū)域主站的高壓側(cè)母線上設(shè)置無功補(bǔ)償裝置，對區(qū)域主站的高壓側(cè)的各項(xiàng)指標(biāo)的調(diào)整，進(jìn)而達(dá)到使中低壓側(cè)及配網(wǎng)線路的各項(xiàng)指標(biāo)得到保證，實(shí)現(xiàn)了區(qū)域化優(yōu)化協(xié)調(diào)控制的目的，在風(fēng)電到變電站的輸電線路較長的情況下，既能保證及時對該區(qū)域的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，又提高了該區(qū)域電網(wǎng)的無功調(diào)節(jié)能力，減少無功補(bǔ)償設(shè)備的投切頻率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一種具體實(shí)施方式所提供的用于風(fēng)力發(fā)電的電網(wǎng)電壓調(diào)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種具體實(shí)施方式所提供的風(fēng)電場-區(qū)域變電站等值線路圖；

圖3為本發(fā)明一種具體實(shí)施方式所提供的用于風(fēng)力發(fā)電的電網(wǎng)電壓調(diào)控方法流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的核心是提供一種用于風(fēng)力發(fā)電的電網(wǎng)電壓調(diào)控系統(tǒng)及方法，可以在風(fēng)電到變電站的輸電線路較長的情況下，提高電網(wǎng)的電壓無功調(diào)節(jié)能力，減少無功補(bǔ)償設(shè)備的投切頻率。

為了使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。

在以下描述中闡述了具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以多種不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣。因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施方式的限制。

請參考圖1和圖2，圖1為本發(fā)明一種具體實(shí)施方式所提供的用于風(fēng)力發(fā)電的電網(wǎng)電壓調(diào)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一種具體實(shí)施方式所提供的風(fēng)電場-區(qū)域變電站等值線路圖。

本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式提供了一種用于風(fēng)力發(fā)電的電網(wǎng)電壓調(diào)控系統(tǒng)，包括：

設(shè)置在與風(fēng)電場連接的區(qū)域主站1的高壓側(cè)母線處的第一無功補(bǔ)償裝置11，以及設(shè)置在區(qū)域主站1的中低壓側(cè)母線處的第二無功補(bǔ)償裝置12；設(shè)置在與區(qū)域主站1連接的各區(qū)域從站2的中低壓側(cè)母線處的第三無功補(bǔ)償裝置21；位于區(qū)域主站1的第一分接頭檔位13以及位于各區(qū)域從站2的第二分接頭檔位22；實(shí)時采集風(fēng)力電網(wǎng)中的電壓參數(shù)和功率因數(shù)參數(shù)的采集裝置3；與第一無功補(bǔ)償裝置11、第二無功補(bǔ)償裝置12、第三無功補(bǔ)償裝置21、第一分接頭檔位13以及第二分接頭檔位22連接，根據(jù)采集裝置3采集的電壓參數(shù)和功率因數(shù)參數(shù)，控制對應(yīng)的分接頭檔位和/或無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行投切的變電站監(jiān)控裝置4。

發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，風(fēng)電場和變電站可以簡化為一個或者多個如圖2所示的等值電路，為了方便說明，圖2以二圈變?yōu)槔M(jìn)行說明。如圖2所示，U₀和Z₀為變電站接入風(fēng)電場系統(tǒng)的風(fēng)電端的等值電壓和等值阻抗，其中Z₀＝R₀+jX₀；U₁和U₂分別為一區(qū)域中主變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)電壓；X_C為補(bǔ)償電容器組的容抗；Z_T為變壓器等值阻抗，ZT＝R_T+jX_T；K為變壓器變比；Q_C為補(bǔ)償電容器組補(bǔ)償?shù)娜萘浚瑈為投入電容器組數(shù)，S_L為負(fù)荷功率，S_L＝P_L+jQ_L，P_L為負(fù)荷側(cè)有功功率，Q_L為負(fù)荷側(cè)無功功率；S₁為變壓器高壓側(cè)功率，S₁＝P₁+jQ₁，P₁為變壓器高壓側(cè)有功功率，Q₁為變壓器高壓側(cè)無功功率。取負(fù)荷的恒功率模型，當(dāng)改變OLTC分接頭和投切電容器組時，U₀和S_L保持不變?？赏茖?dǎo)出低壓側(cè)電壓U₂、進(jìn)線側(cè)功率因數(shù)的計(jì)算公式如下：

$U_2=\frac{\frac{U_0}{K}+\sqrt{\frac{U_0^2}{K^2}-4\&times;(1-y\frac{X_1}{X_C})(P_L{R}_1+Q_L{X}_1)}}{2\&times;(1-y\frac{X_1}{X_C})}$

式中，R₁和X₁為歸算到低壓側(cè)的等效阻抗值。

從上述各式中可以看出U₀、U₁與U₂正相關(guān)。U₀增大(減小)，U₁也將增大，從而U₂將變大(變小)，即發(fā)電側(cè)電壓影響主變壓器高壓側(cè)電壓，進(jìn)而影響區(qū)域內(nèi)其它節(jié)點(diǎn)的電壓。因此調(diào)節(jié)U₀和U₁，都可以對區(qū)域節(jié)點(diǎn)電壓及其區(qū)域變電站內(nèi)節(jié)點(diǎn)的電壓產(chǎn)生影響，在站內(nèi)低壓側(cè)調(diào)節(jié)無功主要影響為本側(cè)電壓和站內(nèi)無功，對高壓側(cè)電壓影響較小。而且U₀和U₁都將影響U₂，但是U₁的影響更直接，U₀通過影響U₁最終影響到U₂，其調(diào)節(jié)效果受線路和阻抗的影響很大，在供電線路長的情況，效率低下。

基于樹狀區(qū)域電網(wǎng)特點(diǎn)，區(qū)域內(nèi)電壓的調(diào)節(jié)應(yīng)從電壓等級高的變電站往電壓等級低的變電站進(jìn)行，以減少總的調(diào)節(jié)成本。由于風(fēng)電本身的特點(diǎn)波動大，還由于風(fēng)電到變電站的輸電線路過長，導(dǎo)致風(fēng)電調(diào)節(jié)對變電站的影響力減弱，導(dǎo)致變電站側(cè)調(diào)壓過于頻繁，風(fēng)電場的調(diào)節(jié)效率較弱，需要對變電站側(cè)的調(diào)壓策略進(jìn)行優(yōu)化，更高效和可靠的實(shí)現(xiàn)電壓無功的優(yōu)化控制目標(biāo)。同時保證區(qū)域內(nèi)足夠的無功儲備容量，確保電網(wǎng)電壓的安全。

在本實(shí)施方式中，即通過在區(qū)域主站(即主變壓器)的高壓側(cè)母線出設(shè)置第一無功補(bǔ)償裝置，通過調(diào)節(jié)第一無功補(bǔ)償裝置的無功出力，直接實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)該區(qū)域內(nèi)主變壓器高壓側(cè)母線電壓的目的，進(jìn)而批量完成對區(qū)域內(nèi)相關(guān)其它節(jié)點(diǎn)的母線電壓的調(diào)節(jié)(即批量完成對該區(qū)域內(nèi)各區(qū)域從站的母線電壓的調(diào)節(jié))，可以解決電源端(風(fēng)電場)對高壓側(cè)電壓影響小、效率差的問題。同時保留風(fēng)電場的動態(tài)無功可調(diào)裝置，大大增加了系統(tǒng)的電壓無功調(diào)節(jié)能力和系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定性。同時對區(qū)域主站的高壓側(cè)母線電壓的調(diào)節(jié)會減少區(qū)域從站的電壓的部分調(diào)節(jié)，使得區(qū)域內(nèi)設(shè)備調(diào)壓優(yōu)化，設(shè)備動作次數(shù)將大大減少。此外，本實(shí)施方式中在現(xiàn)有的九區(qū)圖的基礎(chǔ)上，仍舊采用母線電壓作為縱坐標(biāo)，但是改將母線的功率因數(shù)作為橫坐標(biāo)，從而以基于電壓-功率因數(shù)的新的九區(qū)圖進(jìn)行控制，定性的以功率因數(shù)的大小進(jìn)行對應(yīng)無功補(bǔ)償裝置的投切或者分接頭檔位的調(diào)整，將區(qū)域主站的高壓母線上的無功補(bǔ)償裝置作為改善母線電壓的手段，將中低壓側(cè)母線的無功補(bǔ)償裝置作為優(yōu)化功率因數(shù)的調(diào)節(jié)方式，將這兩個關(guān)鍵指標(biāo)分開控制，進(jìn)行區(qū)域化電壓和無功調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)總網(wǎng)的整體控制。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，變電站監(jiān)控裝置包括：與采集裝置連接，接收采集裝置采集的電壓參數(shù)和功率因數(shù)參數(shù)的信息接收單元；與信息接收單元連接，對電壓參數(shù)和功率因數(shù)參數(shù)進(jìn)行分析，生成對應(yīng)的無功補(bǔ)償裝置和/或分接頭檔位投切策略的處理器；與處理器連接，向?qū)?yīng)的無功補(bǔ)償裝置和/或分接頭檔位發(fā)出投切信號的投切信號發(fā)出單元。

更進(jìn)一步地，第一無功補(bǔ)償裝置為無功補(bǔ)償電容器，第二無功補(bǔ)償裝置為無功補(bǔ)償電容器，第三無功補(bǔ)償裝置為無功補(bǔ)償電容器，即各無功補(bǔ)償裝置均為電容器組，但是各無功補(bǔ)償裝置的電容器組的容量不盡相同，以區(qū)域內(nèi)各變壓器的實(shí)際負(fù)載等元素來確定合適的容量比，以確定各電容器組的實(shí)際容量，在確保能夠進(jìn)行無功調(diào)節(jié)的功能的基礎(chǔ)上，降低成本。在本實(shí)施方式中優(yōu)選地，區(qū)域主站的高壓側(cè)母線額定電壓為66kV，各區(qū)域從站的中低壓側(cè)母線額定電壓為10kV；風(fēng)電場與區(qū)域主站的距離不小于50千米。

在本實(shí)施方式中，優(yōu)選高壓側(cè)電壓為66kV，中低壓側(cè)電壓為10kV，以適用于我國風(fēng)電的常用額定電壓。由于當(dāng)風(fēng)電場距離區(qū)域主站距離較近時，風(fēng)電場的調(diào)節(jié)對于供電線路的影響較大，因此，為了節(jié)省成本，在風(fēng)電場與區(qū)域主站的距離不小于50km時采用本實(shí)施方式所提供的系統(tǒng)，可以在低成本下進(jìn)行電壓的調(diào)節(jié)和無功功率的調(diào)節(jié)。

需要說明的是，在本發(fā)明的上述各實(shí)施方式中，對于分接頭檔位的投切主要是對有載變壓器的檔位進(jìn)行投切。其中，第一無功補(bǔ)償裝置主要用于區(qū)域主站高壓側(cè)電壓和全區(qū)域內(nèi)的電壓調(diào)節(jié)，而第二無功補(bǔ)償裝置和各第三無功補(bǔ)償裝置的作用主要在于作為自身所在變壓器的中低壓側(cè)的母線的局部電壓調(diào)節(jié)和區(qū)域內(nèi)功率因數(shù)的調(diào)節(jié)，各變壓器內(nèi)的檔位主要用于自身所在變壓器的中低壓側(cè)母線調(diào)壓。

請參考圖3，圖3為本發(fā)明一種具體實(shí)施方式所提供的用于風(fēng)力發(fā)電的電網(wǎng)電壓調(diào)控方法流程圖。

相應(yīng)地，本發(fā)明一種實(shí)施方式還提供了一種用于風(fēng)力發(fā)電的電網(wǎng)電壓調(diào)控方法，包括：

S11：預(yù)先根據(jù)風(fēng)力電網(wǎng)中的各變電站的負(fù)載大小，在與風(fēng)電場相連接的區(qū)域主站的高壓側(cè)母線處配置第一無功補(bǔ)償裝置，在區(qū)域主站的中低壓側(cè)母線處配置第二無功補(bǔ)償裝置，在與區(qū)域主站連接的各區(qū)域從站的中低壓側(cè)母線處配置第三無功補(bǔ)償裝置。

S12：實(shí)時采集風(fēng)力電網(wǎng)中的電壓參數(shù)和功率因數(shù)參數(shù)。

S13：根據(jù)電壓參數(shù)和功率因數(shù)參數(shù)，控制對應(yīng)的變電站中的分接頭檔位進(jìn)行電壓校正，投切對應(yīng)的無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行電網(wǎng)無功優(yōu)化。

進(jìn)一步地，根據(jù)電壓參數(shù)和功率因數(shù)參數(shù)，控制對應(yīng)的變電站中的分接頭檔位進(jìn)行電壓校正，投切對應(yīng)的無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行電網(wǎng)無功優(yōu)化，包括：

根據(jù)電壓參數(shù)和功率因數(shù)參數(shù)，首先控制區(qū)域主站的分接頭檔位進(jìn)行電壓校正，投切第一無功補(bǔ)償裝置和第二無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行無功補(bǔ)償，其中，投切第一無功補(bǔ)償裝置也用于進(jìn)行區(qū)域主站的電壓的校正；繼而分別控制各區(qū)域從站分接頭檔位進(jìn)行電壓校正，投切對應(yīng)的第三無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行無功補(bǔ)償。

具體地，根據(jù)電壓參數(shù)和功率因數(shù)參數(shù)，首先控制區(qū)域主站的分接頭檔位進(jìn)行電壓校正，投切第一無功補(bǔ)償裝置和第二無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行無功補(bǔ)償；繼而分別控制各區(qū)域從站分接頭檔位進(jìn)行電壓校正，投切對應(yīng)的第三無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行無功補(bǔ)償，具體包括：

預(yù)先設(shè)置風(fēng)力電網(wǎng)中指定區(qū)域內(nèi)的區(qū)域主站的電壓合格范圍為(Vhmin，Vhmax)，該指定區(qū)域內(nèi)的各區(qū)域從站的電壓合格范圍為(Vlmin，Vlmax)，其中，設(shè)該區(qū)域主站的當(dāng)前電壓為Vh，該區(qū)域內(nèi)的任一區(qū)域從站的當(dāng)前電壓為Vl；

當(dāng)Vh>Vhmax，且Vl>Vlmax時，即區(qū)域主站電壓越上限，區(qū)域從站電壓越上限，退出第一無功補(bǔ)償裝置，若第一無功補(bǔ)償裝置不可控，則調(diào)節(jié)風(fēng)電場風(fēng)機(jī)或第二無功補(bǔ)償裝置及第三無功補(bǔ)償裝置，降低并網(wǎng)母線上的電壓，若第二無功補(bǔ)償裝置及第三無功補(bǔ)償裝置，則退出第二無功補(bǔ)償裝置或各第三無功補(bǔ)償裝置；

當(dāng)Vh<Vhmin，且Vl<Vlmin時，即區(qū)域主站電壓越下限，區(qū)域從站電壓越下限，投入第一無功補(bǔ)償設(shè)備，若第一無功補(bǔ)償裝置不可控，則調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)或第二無功補(bǔ)償裝置及第三無功補(bǔ)償裝置，提高并網(wǎng)母線上的電壓，若第二無功補(bǔ)償裝置及第三無功補(bǔ)償裝置不可控，則投入第二無功補(bǔ)償裝置或各第三無功補(bǔ)償裝置；

當(dāng)Vhmax>Vh>Vhmin且Vlmax>Vl>Vlmin時，即區(qū)域主站和區(qū)域從站電壓均正常時，采用無功優(yōu)化補(bǔ)償策略，即以區(qū)域主站的電壓和功率因數(shù)為考察點(diǎn)，繪制以母線電壓為縱坐標(biāo)，以母線功率因數(shù)為橫坐標(biāo)的新的九區(qū)圖曲線，首先通過第一無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行無功補(bǔ)償，然后再通過第二無功補(bǔ)償裝置和第三無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行無功補(bǔ)償，使得各變電站的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)標(biāo)；

當(dāng)(Vh>Vhmax且Vl<Vlmin)或(Vh<Vhmin且Vl>Vlmax)時，即區(qū)域主站電壓和區(qū)域從站電壓存在反向越線時，通過第一無功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電調(diào)壓手段優(yōu)先調(diào)節(jié)區(qū)域主站電壓，再通過區(qū)域主站的分接頭檔位及第二無功補(bǔ)償裝置、第三無功補(bǔ)償裝置調(diào)節(jié)各區(qū)域從站的電壓；

當(dāng)Vhmax>Vh>Vhmin且(Vl>Vlmax或Vl<Vlmin)時，即區(qū)域主站電壓正常，區(qū)域從站電壓存在不同方向越線時，調(diào)節(jié)區(qū)域主站的分接頭檔位，若區(qū)域主站的分接頭檔位不可控，則調(diào)節(jié)第二無功補(bǔ)償裝置；

當(dāng)Vlmax>Vl>Vlmin且(Vh<Vhmin或Vh>Vhmax)時，即區(qū)域主站電壓存在不同方向越線，區(qū)域從站電壓正常時，調(diào)節(jié)電源端無功出力，若電源端無功不可控，則調(diào)節(jié)第一無功補(bǔ)償裝置。

通過在區(qū)域主站的高壓側(cè)母線上設(shè)置第一無功補(bǔ)償裝置，以區(qū)域主站的電壓、功率因數(shù)作為考察點(diǎn)，對區(qū)域主站的高壓側(cè)的各項(xiàng)指標(biāo)的調(diào)整，進(jìn)而達(dá)到使中低壓側(cè)及配網(wǎng)線路的各項(xiàng)指標(biāo)得到保證，實(shí)現(xiàn)了區(qū)域化優(yōu)化協(xié)調(diào)控制的目的，在風(fēng)電到變電站的輸電線路較長的情況下，既能保證及時對該區(qū)域的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，又提高了該區(qū)域電網(wǎng)的無功調(diào)節(jié)能力，減少無功補(bǔ)償設(shè)備的投切頻率。

綜上所述，本發(fā)明所提供的一種用于風(fēng)力發(fā)電的電網(wǎng)電壓調(diào)控系統(tǒng)及方法，通過在區(qū)域主站的高壓側(cè)母線上設(shè)置第一無功補(bǔ)償裝置，以區(qū)域主站的電壓、功率因數(shù)作為考察點(diǎn)，對區(qū)域主站的高壓側(cè)的各項(xiàng)指標(biāo)的調(diào)整，進(jìn)而達(dá)到使中低壓側(cè)及配網(wǎng)線路的各項(xiàng)指標(biāo)得到保證，實(shí)現(xiàn)了區(qū)域化優(yōu)化協(xié)調(diào)控制的目的，在風(fēng)電到變電站的輸電線路較長的情況下，既能保證及時對該區(qū)域的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，又提高了該區(qū)域電網(wǎng)的無功調(diào)節(jié)能力，減少無功補(bǔ)償設(shè)備的投切頻率。

以上對本發(fā)明所提供一種用于風(fēng)力發(fā)電的電網(wǎng)電壓調(diào)控系統(tǒng)及方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。