一种具有两段低压母线的风电场无功分配方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及风电技术领域，尤其涉及一种具有两段低压母线的风电场无功分配方 法。
【背景技术】
[0002] 社会可持续发展战略要求不断加大可再生清洁能源发电的利用，风力发电作为技 术最为成熟的可再生能源发电方式之一，近年来得到了大力发展。尤其是在一些风资源丰 富的地区，风电机组装机容量占电网总装机容量的比例越来越大，给电力系统带来了很多 新的问题，其中无功电压问题就是最突出和最受关注的问题之一。
[0003] 风电场电压自动控制(AVC)通过控制风电场内风机和动态无功补偿装置，可以使 风电场的并网点电压稳定在调度给定的电压范围内。但现有主流的风电场电压自动控制 AVC系统仅关注电压并网点（一般是高压侧220kV或IlOkV)的电压，在场内有两段35kV母线 时，这两段35kV母线的电压可能相差较大。风电场内风电机组受35kV母线影响较大，当风电 场并网点电压在国标允许的范围内波动时，部分风电机组机端电压已经超出风电机组正常 运行电压范围，导致机组频繁保护脱网。
【发明内容】
[0004] 基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种具有两段低压母线的风电场无 功分配方法。
[0005] 本发明提出的一种具有两段低压母线的风电场无功分配方法，包括以下步骤：
[0006] S1、获取风电场内各风机和无功补偿装置实时数据和运行状态信息，获取升压站 实时电气量信息
[0007] S2、计算当前状态第一段低压母线下所有风机和无功补偿装置的第一无功之和 、第一可增无功之和Ql喷|、第一可减无功之和以可咸;并计算当前状态第二段低压母线下 所有风机和无功补偿装置的第二无功之和Q2^jf、第二可增无功之和Q2bjjii、第二可减无功之 和Q2可咸；
[0008] S3、计算全场的可增无功Qfg增和全场的可减无功Qs減，其中Qfg增=QlB]Ji+Q2可增，Qb減= Q1b0#Q2可咸；
[0009] S4、第一段低压母线的第一电压无功灵敏度Xu，第二段低压母线的第二电压无功 灵敏度Xl2;
[0010] S5、根据高压侧目标电压值计算全场的无功需求量Qffi;
[0011] S6、将无功需求量Os分别与可增无功_和可减无功Qs減比较，并根据比较结果计 算全场的无功增量0?!:;
[0012] S7、分别将无功增量_、第一电压无功灵敏度XL1、第二电压无功灵敏度Xl2代入预 设计算模型，计算第一段低压母线的第一无功需求量Ql需、第二段低压母线的第二无功需求 量Q2需；
[0013] S8、将第一段低压母线无功需求量Ql需分别与第一可增无功之和QIbmi、第一可减无 功之和Ql^M比较，并将第二段低压母线无功需求量Q2需分别与第二可增无功之和第二 可减无功之和Q2b?比较，并根据比较结果计算第一段低压母线的第一无功增量Qliia和第二 段低压母线的第二无功增量Q2iia;
[0014] S9、分别计算第一段低压母线的第一无功目标值Ql目标和第二段低压母线的第二无 功目标值 Q2_，其中，Ql_=Ql_+Qliia，Q2_=Q2^t+Q2：i|s：;
[0015] S10、将第一无功目标值Ql目标分配到第一段低压母线下的风机和无功补偿装置，并 将第二无功目标值Q2_分配到第二段低压母线下的风机和无功补偿装置。
[0016] 优选地，步骤S7中，预设计算模型为:Ql*+Q2需=Qs，且
[0017]优选地，步骤S6中，如果Q需在全场的可增可减无功范围内，则Qiig=Q需;如果Q?> Q1可，则 Os=Q1可iff Q2bjjh ;如果Qs< Q 1可)# Q2b]减，则 Os=Q 1可)# Q2可咸。
[0018] 优选地，步骤S8具体为：
[0019] 当Ql 可咸 <Q1 需 <Q1·，且，Q2可咸 <Q2 需 <Q2·，则 Qlim=Ql 需，Q2im：=Q2 需；
[0020] 当 Q1?<Q1b]减，则 Qlim=Ql 可咸，Q2im：=Qi|s：-Ql：i|s：;
[0021 ]当 Qls>QlB]Ji，则Qliii=QlBJJi, Q2iii：=Qiii：-Qlii·：;
[0022] 当 Q2 需 <Q2可咸，贝ljQ2i|s：=Q2可咸，Ql：i|a=Qi|a-Q2：i|a;
[0023] 当 Q2 需〉(^綱，贝 ijQ〗·：= Q2B]Ji，Ql·：= Qiii：-Q2iii：。
[0024] 优选地，第一段低压母线为35KV母线。
[0025]优选地，第二段低压母线为35KV母线。
[0026]本发明根据风电场内各风机和无功补偿装置实时数据和运行状态信息以及升压 站实时电气量信息对风电场内两段低压母线下所有风机和无功补偿装置的当前无功之和、 可增无功之和、可减无功之和进行计算，根据高压侧目标电压值计算全场的无功需求量，然 后结合电压无功灵敏度和全场的无功需求量进一步计算两段低压母线各自的无功需求，然 后根据无功需求与可增无功之和、可减无功之和的比较结果，判断实际可提供的无功增减 量，最终确定两段低压母线的无功调节目标，并根据该目标对风电场内各风机和无功补偿 装置进行调节。
[0027]本发明，根据第一段低压母线无功需求量Ql需与第一可增无功之和Ql可增、第一可 减无功之和QIbm比较结果，第二段低压母线无功需求量Q2需与第二可增无功之和第二 可减无功之和Q2bm比较结果的不同，分别计算第一段低压母线的第一无功增量Qliia和第二 段低压母线的第二无功增量Q2iia，实现了对不同状态下第一段低压母线和第二段低压母线 的调节，实现了更好的灵活性。
[0028] 本发明对于具有两段低压侧母线的风电场，设计了一种风电场内无功分配方式， 在场内无功源可发能力范围内，使高压侧母线达到调度给定目标的同时，尽量使得两段 35kV母线电压基本相等。
【附图说明】
[0029] 图1为本发明提出的一种具有两段低压母线的风电场无功分配方法流程图。
【具体实施方式】
[0030] 参照图1，本发明提出的一种具有两段低压母线的风电场无功分配方法，包括以下 步骤。
[0031] S1、获取风电场内各风机和无功补偿装置实时数据和运行状态信息，获取升压站 实时电气量信息。
[0032] S2、根据各风机和无功补偿装置的运行状态信息以及升压站实时电气量信息，计 算当前状态第一段低压母线下所有风机和无功补偿装置的第一无功之和Ql鄉?、第一可增无 功之和Ql喷|、第一可减无功之和QIbm;并计算当前状态第二段低压母线下所有风机和无功 补偿装置的第二无功之和Q2;?·、第二可增无功之和Q2bjjii、第二可减无功之和Q2bm。本实施方 式中，可增无功为最高无功减去当前无功获得的差值，即可增无功为正值;可减无功为最低 无功减去当前无功获得的差值，即可减无功为负值。故而，第一无功之和Ql势f、第一可增无 功之和Ql可增、第二无功之和Q2_f、第二可增无功之和Q2可增均为正值，第一可减无功之和 Ql可减、第二可减无功之和Q2bm均为负值。
[0033]本实施方式针对的是风电场中35KV低压母线，故而第一段低压母线和第二段低压 母线均为35KV母线。具体实施时，也可针对数值的低压母线。
[0034] S3、计算全场的可增无功Qs]增和全场的可减无功Qs碱，其中Qs]增=QlB]Ji+Q2可增，Qs碱= Θ1βΒ#Θ2βΜ〇
[0035] S4、第一段低压母线的第一电压无功灵敏度Xu，第二段低压母线的第二电压无功 灵敏度Xl2。本步骤中，还可计算高压侧母线电压无功灵敏度Xh，以便更好的判断全场电压无 功运