本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)控制領域，涉及一種風電場內風電機組與svg設備的無功協(xié)同控制方法。
背景技術：
目前，風電場的無功控制一般由svg完成，svg響應速度快，調節(jié)精度高，但是svg調節(jié)無功時會有有功損耗，且svg屬于動態(tài)無功調節(jié)設備，應該保持其無功儲備，以應對故障下的無功調節(jié)需求。
為降低svg的有功損耗，保持svg的無功儲備，提高風電機組調節(jié)性能，需要對風電機組和svg的無功進行協(xié)同控制。
有鑒于此，特提出本發(fā)明。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種風電場內風電機組與svg設備的無功協(xié)同控制方法，該方法結合風電機組和svg的不同調節(jié)幅度和調節(jié)速度，先由svg進行調節(jié)，再逐步用風電機組的無功功率替換svg的無功功率，以降低svg的有功損耗，并且保持svg的動態(tài)無功儲備，從而在滿足調壓要求的情況下降低了風電場內部功率損耗。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用技術方案的基本構思是：
一種風電場內風電機組與svg設備的無功協(xié)同控制方法，包括獲取風電場的目標無功功率δq，并根據(jù)該目標無功功率δq首先控制svg設備進行無功調節(jié)至風電場的無功功率達到所述的目標無功功率δq，然后控制風電機組的風機替換svg設備進行無功出力，或控制風機增發(fā)無功功率，以替換部分svg設備的無功出力。
在上述方案中，在風電場的無功功率達到所述的目標無功功率δq后，然后控制風電機組的風機替換svg設備進行無功出力，或控制風機增發(fā)無功功率，以替換部分svg設備的無功出力從而保持了svg的動態(tài)無功儲備，以應對故障下的無功調節(jié)需求。
優(yōu)選的，所述的控制svg設備進行的無功調節(jié)至風電場的無功功率達到所述的目標無功功率δq，包括根據(jù)svg設備的無功調節(jié)能力，分配svg設備無功調節(jié)量。
優(yōu)選的，所述的根據(jù)svg設備的無功調節(jié)能力，分配svg設備無功調節(jié)量包括：判斷svg設備的無功儲備qcc是否足夠，若判斷結果為是，則分配svg設備按照δq進行無功調節(jié)，若判斷結果為否，則分配svg設備按照進行當前滿發(fā)值進行無功調節(jié)。
優(yōu)選的，所述的svg設備的無功儲備qcc通過以下公式獲?。?/p>
qcc＝qn-qsvg；其中，qsvg是svg設備的上一周期無功采樣值，qn為svg設備的額定容量；
所述的目標無功功率δq通過以下公式計算：
其中，v0是當前電壓，v1是目標電壓，vs是系統(tǒng)側電壓，x∑是等值阻抗，θ為功角。
所述的svg設備的無功儲備qcc是否足夠通過qcc與δq的大小關系判斷，若qcc≥δq則判斷結果為是，若qcc＜δq則判斷結果為否。
優(yōu)選的，在風電場的無功功率達到所述的目標無功功率δq后，根據(jù)風電場的風機的無功儲備分配風電場的風機的無功調節(jié)量。
優(yōu)選的，所述的根據(jù)風電場的風機的無功儲備分配風電場的風機的無功調節(jié)量包括：
獲取風電場的風機的無功儲備量，判斷電場的風機的無功儲備是否足夠，若判斷結果為是，則按照設定次序，分配各臺風機為當前滿發(fā)值進行無功調節(jié)，直至已分配的無功功率之和等于目標無功功率δq，若判斷結果為否，則分配每臺風機為滿發(fā)值進行無功調節(jié)；
優(yōu)選的，所述的設定次序為根據(jù)各風機的無功儲備量進行的遞減排序。
在上述方案中，所述的設定次序為各風機的無功儲備量進行的遞減排序，從而均衡了各風機的無功出力。
優(yōu)選的，所述的電場的風機的無功儲備是否足夠，通過風電機組總的無功儲備qwt與δq的大小關系判斷，若qwt≥δq，則判斷結果為是，即判斷風電機組的無功儲備滿足風電場的無功需求，否則，判斷結果為否，即判斷風電機組的無功儲備不能滿足風電場的無功需求；
其中，所述的風電機組總的無功儲備通過以下公式獲取：
其中，n為風電機場中風機的開機臺數(shù)，pi為第i臺風機的有功功率，qi為第i臺風機的無功功率，風電功率因素按照0.95考慮。
優(yōu)選的，本發(fā)明中，風電場內風電機組與svg設備的無功協(xié)同控制方法，包括以下步驟：
s1、獲取風電場的目標無功功率δq；
s2、計算出svg設備的無功儲備qwt；
s3、根據(jù)步驟s1中的δq和步驟s2中的qwt判斷svg設備的無功儲備是否足夠，若判斷結果為是，則進入步驟s4，否則進入步驟s5；
s4、控制svg設備按照δq進行無功補償，在風電場的無功功率達到目標無功功率δq后，進入步驟s6；
s5、控制svg設備按照滿發(fā)值無功補償，在風電場的無功功率達到目標無功功率δq后，進入步驟s6；
s6、控制風電機組的風機替換svg設備進行無功出力，或控制風機增發(fā)無功功率，以替換部分svg設備的無功出力；
s7、監(jiān)測網點電壓是否符合要求，若判斷結果為否，則進入步驟s1。
優(yōu)選的，在步驟s6中，還包括以下步驟：
s101、獲取風電場的風機的無功儲備，判斷電場的風機的無功儲備是否足夠，若判斷結果為是，則進入步驟s102，若判斷結果為否，則進入步驟s103
s102、按照設定次序，分配各臺風機為當前滿發(fā)值進行無功調節(jié)，直至已分配的無功功率之和等于目標無功功率δq；
s103、分配每臺風機為滿發(fā)值進行無功調節(jié)。
采用上述技術方案后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果。
本發(fā)明中，結合風電機組和svg的不同調節(jié)幅度和調節(jié)速度，先由svg進行調節(jié)，再逐步用風電機組的無功功率替換svg的無功功率，以降低svg的有功損耗，并且保持svg的動態(tài)無功儲備，從而在滿足調壓要求的情況下降低了風電場內部功率損耗。
下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的描述。
附圖說明
附圖作為本發(fā)明的一部分，用來提供對本發(fā)明的進一步的理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但不構成對本發(fā)明的不當限定。顯然，下面描述中的附圖僅僅是一些實施例，對于本領域普通技術人員來說，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。在附圖中：
圖1是本發(fā)明風電場內風電機組與svg設備的無功協(xié)同控制方法示意圖。
需要說明的是，這些附圖和文字描述并不旨在以任何方式限制本發(fā)明的構思范圍，而是通過參考特定實施例為本領域技術人員說明本發(fā)明的概念。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
一種風電場內風電機組與svg設備的無功協(xié)同控制方法，包括獲取風電場的目標無功功率δq，并根據(jù)該目標無功功率δq首先控制svg設備進行無功調節(jié)至風電場的無功功率達到所述的目標無功功率δq，然后控制風電機組的風機替換svg設備進行無功出力，或控制風機增發(fā)無功功率，以替換部分svg設備的無功出力。
在上述方案中，在風電場的無功功率達到所述的目標無功功率δq后，然后控制風電機組的風機替換svg設備進行無功出力，或控制風機增發(fā)無功功率，以替換部分svg設備的無功出力從而保持了svg的動態(tài)無功儲備，以應對故障下的無功調節(jié)需求。本發(fā)明的目標在于，當電壓升高或發(fā)生故障時，因為svg設備的儲備多，調節(jié)速度快，則先由svg設備進行調節(jié)，再逐步用風電機組的無功功率替換svg的無功功率，以降低svg設備的有功損耗，并且保持svg設備的動態(tài)無功儲備，從而在滿足調壓要求的情況下降低了風電場內部功率損耗。
優(yōu)選的，所述的控制svg設備進行的無功調節(jié)至風電場的無功功率達到所述的目標無功功率δq，包括根據(jù)svg設備的無功調節(jié)能力，分配svg設備無功調節(jié)量。
優(yōu)選的，所述的根據(jù)svg設備的無功調節(jié)能力，分配svg設備無功調節(jié)量包括：判斷svg設備的無功儲備qcc是否足夠，若判斷結果為是，則分配svg設備按照δq進行無功調節(jié)，若判斷結果為否，則分配svg設備按照進行當前滿發(fā)值進行無功調節(jié)。
優(yōu)選的，所述的svg設備的無功儲備qcc通過以下公式獲?。?/p>
qcc＝qn-qsvg其中，qsvg是svg設備的上一周期無功采樣值，qn為svg設備的額定容量；
所述的目標無功功率δq通過以下公式計算：
其中，v0是當前電壓，v1是目標電壓，vs是系統(tǒng)側電壓，x∑是等值阻抗，θ為功角。
所述的svg設備的無功儲備qcc是否足夠通過qcc與δq的大小關系判斷，若qcc≥δq則判斷結果為是，若qcc＜δq則判斷結果為否。
優(yōu)選的，在風電場的無功功率達到所述的目標無功功率δq后，根據(jù)風電場的風機的無功儲備分配風電場的風機的無功調節(jié)量。
優(yōu)選的，所述的根據(jù)風電場的風機的無功儲備分配風電場的風機的無功調節(jié)量包括：
獲取風電場的風機的無功儲備量，判斷電場的風機的無功儲備是否足夠，若判斷結果為是，則按照設定次序，分配各臺風機為當前滿發(fā)值進行無功調節(jié)，直至已分配的無功功率之和等于目標無功功率δq，若判斷結果為否，則分配每臺風機為滿發(fā)值進行無功調節(jié)；
優(yōu)選的，所述的設定次序為根據(jù)各風機的無功儲備量進行的遞減排序。
在上述方案中，所述的設定次序為各風機的無功儲備量進行的遞減排序，從而均衡了各風機的無功出力。
優(yōu)選的，所述的電場的風機的無功儲備是否足夠，通過風電機組總的無功儲備qwt與δq的大小關系判斷，若qwt≥δq，則判斷結果為是，即判斷風電機組的無功儲備滿足風電場的無功需求，否則，判斷結果為否，即判斷風電機組的無功儲備不能滿足風電場的無功需求；
其中，所述的風電機組總的無功儲備通過以下公式獲?。?/p>
其中，n為風電機場中風機的開機臺數(shù)，pi為第i臺風機的有功功率，qi為第i臺風機的無功功率，風電功率因素按照0.95考慮。
優(yōu)選的，參見圖1所示，本發(fā)明的風電場內風電機組與svg設備的無功協(xié)同控制方法的執(zhí)行步驟，首先獲取到目標無功功率δq，然后判斷svg設備的無功儲備是否足夠，若判斷結果為是，則由svg設備進行無功補償，待風電場的無功功率達到目標無功功率δq后，則控制風機替換svg設備進行無功補償，保持svg的無功儲備，而若判斷結果為否，則由svg設備和風機共同進行無功補償，待風電場的無功功率達到目標無功功率δq后，則由風機替換不封svg設備進行無功出力，以保持svg的無功儲備，最后，監(jiān)測網電電壓是否符合要求，若判斷結果為是，則控制結束，若判斷結構為否，則重新進行上述過程。
具體的，本發(fā)明中，風電場內風電機組與svg設備的無功協(xié)同控制方法，包括以下步驟：
s1、獲取風電場的目標無功功率δq；
其中，所述的目標無功功率δq通過以下公式計算：
其中，v0是當前電壓，v1是目標電壓，vs是系統(tǒng)側電壓，x∑是等值阻抗，θ為功角。
s2、計算出svg設備的無功儲備qcc；
其中，qcc＝qn-qsvg；其中，qsvg是svg設備的上一周期無功采樣值，qn為svg設備的額定容量。
s3、根據(jù)步驟s1中的δq和步驟s2中的qcc判斷svg設備的無功儲備是否足夠，若判斷結果為是，則進入步驟s4，否則進入步驟s5；
其中，所述的svg設備的無功儲備qcc是否足夠通過qcc與δq的大小關系判斷，若qcc≥δq則判斷結果為是，若qcc＜δq則判斷結果為否。
s4、控制svg設備按照δq進行無功補償，在風電場的無功功率達到目標無功功率δq后，進入步驟s6；
s5、控制svg設備按照滿發(fā)值無功補償，在風電場的無功功率達到目標無功功率δq后，進入步驟s6；
s6、控制風電機組的風機替換svg設備進行無功出力，或控制風機增發(fā)無功功率，以替換部分svg設備的無功出力；
s7、監(jiān)測網點電壓是否符合要求，若判斷結果為否，則進入步驟s1。
優(yōu)選的，在步驟s6中，還包括以下步驟：
s101、獲取風電場的風機的無功儲備，判斷電場的風機的無功儲備是否足夠，若判斷結果為是，則進入步驟s102，若判斷結果為否，則進入步驟s103；
所述的電場的風機的無功儲備是否足夠，通過風電機組總的無功儲備qwt與δq的大小關系判斷，若qwt≥δq，則判斷結果為是，否則，判斷結果為否；
其中，所述的風電機組總的無功儲備通過以下公式獲?。?/p>
其中，n為風電機場中風機的開機臺數(shù)，pi為第i臺風機的有功功率，qi為第i臺風機的無功功率，風電功率因素按照0.95考慮。
s102、按照設定次序，分配各臺風機為當前滿發(fā)值進行無功調節(jié)，直至已分配的無功功率之和等于目標無功功率δq；
優(yōu)選的，所述的設定次序為根據(jù)各風機的無功儲備量進行的遞減排序。
在上述方案中，所述的設定次序為根據(jù)各風機的無功儲備量進行的遞減排序，從而均衡了各風機的無功出力。
s103、分配每臺風機為滿發(fā)值進行無功調節(jié)。
本發(fā)明中，結合風電機組和svg的不同調節(jié)幅度和調節(jié)速度，先由svg進行調節(jié)，再逐步用風電機組的無功功率替換svg的無功功率，以降低svg的有功損耗，并且保持svg的動態(tài)無功儲備，從而在滿足調壓要求的情況下降低了風電場內部功率損耗。
以上所述僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專利的技術人員在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內，當可利用上述提示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明方案的范圍內。