含风电场智能电网AVC系统电压无功控制方法研究

针对当前含风电场智能电网AVC系统运行过程中电压不稳定问题,本文深入研究了其无功控制方法。首先,引入双馈感应风机,并建立含风电场智能电网双馈感应风机稳态模型;随后,通过应用粒子群算法,实现对AVC系统的无功人工智能优化;同时,结合L指标理论,将电压稳定性作为核心目标,构建相应的目标函数及约束条件,从而实现对AVC系统的电压稳定控制。通过实例证明,应用控制方法后比应用前电压稳定性L指标显著降低,表明新的控制方法可以有效促进系统整体运行的稳定性。

风电场无功电压控制系统设计和应用

针对国内风电大规模集中接入电网引起的电压稳定和控制问题,提出了一种适用于变速恒频风电机组风电场的多模式、多目标无功电压协调控制策略。在此基础上,设计了风电场无功电压控制系统。介绍了该系统的架构、主要功能模块和接口的设计方案,通过在上海奉贤海湾风电场一期扩建工程开展现场试验,验证了控制策略的正确性,并证明通过合理控制风电场的无功输出能够有效地对并网点提供无功支撑,有助于维持接入地区电网的电压稳定。

风电场无功电压控制系统设计和应用

本文主要介绍该体系的框架、首要功能模块与接口的设计方案;上海奉贤海湾风电场扩建工程的现场测试,验证节制系统计划的准确性,与此同时证实了通过对风电场无功输出准确合理的控制可以有力的对并网点供给无功撑持,有利于稳定接入地域电网的电压。

风电场无功电压控制系统运行现状分析及提升措施

风电场无功电压控制策略、各分系统间通信、单体设备性能等各个环节都将影响场站无功电压控制性能。依据某千万千瓦级风电基地近三年来的实际运行数据及现场检测数据,首先分析了风电场无功电压控制系统现状,系统介绍了目前无功电压控制系统架构及常用控制策略;其次从场站无功电压控制流程入手,阐明了影响场站无功电压控制性能的关键因素;最后形成了提升风电场无功电压控制性能及运行水平的措施,并进行了实例验证。

双馈风电场新型无功补偿与电压控制方案

为均衡双馈感应发电机感性和容性无功调节能力,改善电压稳定性,提出双馈风电场并联无功补偿方案:在各机组机端装设电容器,其电容值为双馈感应发电机定子电感的倒数;同时在主变的低压侧装设静止无功补偿器(static varcompensator,SVC)进行集中补偿。在此基础上,设计电压协调控制方案:稳态时通过三层无功分配策略充分发挥双馈风电机组无功调节能力,减小风电场内有功损耗;电网故障时则结合送出线路纵联差动保护控制SVC的等效电纳,避免保护动作时发生电压过冲的现象,同时改变机组内部无功分配以提高双馈风电机组故障穿越能力。最后以实际算例仿真表明上述无功补偿与电压控制方案的可行性和有效性。

风电场无功电压控制系统运行现状分析及提升措施

针对现阶段的风电场而言,无功电压控制是否有效,各个分系统信息传输是否完善,以及各个机械设备的实际性能是否优质等多个阶段的工作都会对风电场无功电压控制的最终质量造成决定性的影响。随着我国城市化建设的快速发展,风电场无功电压控制系统的有效性愈发受到行业及社会的关注,因此本文主要针对风电场无功电压控制系统的运行现状展开分析,并提出简略的提升措施,希望能有效提升电网电压的稳定性及安全性。

基于储能系统的风电场无功功率优化控制研究

提出了一种基于储能系统的双馈风电场无功功率协调控制策略,该控制策略根据并网电网的实时运行状态和控制要求,确定风电场和储能系统的运行模式,并进行各种运行模式对应的并网电网的无功功率需求指令的整定计算。在此基础上,通过分析由双馈机组组成的风电场的实时无功调节能力,同时考虑储能系统的调节容量,确定无功功率指令在储能系统、风电场和外部电网的三级协调分配策略,包括储能系统、风电场和外部电网的一级分配原则,风电场各机组之间的二级分配原则和单台风电机组定子和网侧变换器之间的三级分配原则。实际仿真算例表明,所提策略能够充分发挥储能系统和风电场的快速无功调节能力,有效提高并网电网运行效率和并网电网的电压稳定性。

基于STATCOM的双馈风电场无功电压控制的研究

基于STATCOM和DFIG的数学模型研究与控制器建模,提出一种由两者共同参与的风电场无功电压控制方案。该方案利用STATCOM的电压控制模式,并充分考虑到双馈风机的无功调控能力,将双馈风机集群电压控制分为无功需求决策层和无功协调优化分配层。此外,针对风电场出口发生三相短路的紧急状况,提出一种故障时双馈风力发电机组的改进控制策略,该策略通过故障时将转子侧变流器由功率控制模式切换为电压控制模式,有功电流优先切换为无功电流优先,网侧变流器由单位功率因数运行切换为极限无功功率运行的方式提高风电场的低电压穿越能力。仿真表明,该方案不仅能实现正常运行时对风电场并网点电压指令的快速跟踪,风速、系统负荷和系统电压波动时快速稳定风电场并网点电压,而且当风电场出口发生短路故障时,能显著减小故障对双馈风机的不利影响,加速故障后电压恢复。

电网故障条件下风储联合系统无功自适应控制

针对电网三相对称故障条件下风电场电压不稳定的问题,文章提出了一种基于神经元的风储联合系统无功功率自适应控制策略,该策略以风储联合系统公共耦合点(Point of Common Coupling,PCC)的电压和电流为控制器的输入,采用Hebb学习算法作为自适应律,以获得准确的无功补偿。通过动态调整控制器的参数,使储能系统协调风电达到自适应输出无功功率的效果,提高系统在电网故障下的电压稳定性和风电故障穿越能力。最后,利用Matlab/Simulink仿真验证了该控制策略的有效性和正确性,与常规PI控制策略相比,文章所提出的控制策略可使风储系统迅速提供无功功率,PCC点的电压得到明显上升。

电压自动控制系统在风电场的应用

介绍了李汉梁风电场电压自动控制系统的构成及特点,该电压自动控制系统子站作为整个系统的运算核心,自动接收调度主站下发的电压目标指令,并对风电场全场风机及静态无功补偿装置进行优化控制,调节风机的无功出力。经对系统投运前、后比较得出结论,应用该风电场AVC子站实现了风电场升压站高压侧母线电压自动跟踪目标电压,提高了电网的电能质量及安全运行水平。

双馈式风电场改进的恒电压控制策略

双馈式风电场采用恒电压控制能够为电网提供电压支持,但风速的随机波动使输电线路潮流频繁变化,给控制系统的稳定性带来了挑战,因此本文对恒电压控制进行改进:通过引入等值风速作为前馈控制,对风速扰动进行补偿,抑制电压波动。为减小双馈风电机组内部有功损耗,提出双层无功分配策略:第一层根据各机组无功极限的大小进行分配,第二层以最大限度的减小机组内部有功损耗为目标,在双馈机定子侧和网侧变流器(GSC)之间进行优化分配。通过仿真,验证了该方法能有效抑制由于风速变化导致的电压波动,并且大大减小双馈风电机组内部功率损耗。

风电场无功综合优化控制策略探讨

针对大规模风电接入电力系统后的电网无功电压问题,提出了在传统发电厂、变电站自动电压调控系统(AVC)控制的基础上,结合风电场控制特点的无功综合优化调控策略。该策略根据风电机组运行信息和系统无功电压水平将系统无功调控区划分为3级:AVC为电压控制的第3级,风电场汇流接入的变电站做电压控制的第2级,风电场则是无功控制的第1级。并相应提出了系统通过风电场监控系统对风机控制和系统直接对风机控制2种调控模式。

风电场无功综合控制策略

针对大规模风电接入电力系统后的电网无功电压问题提出了在传统发电厂、变电站自动电压调控系统(AVC)控制的基础上,结合风电场无功控制特点的无功分级调控策略。该策略根据风电机组运行信息和系统无功电压水平将系统无功调控划分为3级:AVC为电压控制的第3级;风电场汇流接入的变电站作为电压控制的第2级;风电场则是无功控制的第1级。提出了系统通过风电场监控系统对风机控制和系统直接对风机控制的两种调控模式。

国家电网西北电力调控中心试点建设风电无功协调控制系统

为了确保酒泉风电安全送出及电网稳定运行，针对西北电网大规模风电集中并网存在的无功电压控制问题，国家电网西北电力调控分中心于2012年开始在干东、桥东、桥西、桥湾4个330kV风电汇集站进行风电无功协调控制系统试点工程建设，涉及13个风电场，装机规模达240万kW。

SVG协同风电场的电网电压稳定控制策略研究

针对含风电场及SVG的电网因外部因素引起的电压偏差和波动问题,提出一种利用SVG和DFIG风电场协同控制电压的综合策略。根据监测点的电压波动,在电压骤升骤降时,通过PI控制和逻辑选择对SVG及DFIG进行控制,给出了整个调节系统的框架和流程。充分利用SVG调节无功的快速性,优先使用SVG输出无功功率对监测点电压进行支撑;如果超出了SVG的调节能力,在保证风电机组满足规定的功率因数前提下再调节风电机组进行无功输出,最终实现稳定监测点电压的目标。在检测到电压稳定后,还需要对无功分配情况进行合理性判别,对存在的不利情况进行无功重分配,避免不必要的无功流动,提高风电接入后电网的运行稳定性。

双馈风电场AVC系统的研究

提出一种基于双馈异步发电机的风电场自动电压控制(AVC)系统的设计方案。首先给出风电场级AVC系统的概念、控制要求和技术指标。然后对AVC软件开发进行了探讨,将AVC核心软件分为无功决策模块和无功协调模块。为加快无功决策,采用计算模式与PI控制相结合的方案,由两次PI调节结果计算得到系统阻抗和系统电压,进而直接求出所需无功进入无功协调分配模块。无功协调模块采用双馈风机群参与无功电压调控的协调控制策略。仿真表明,该方案既可以迅速跟踪目标电压的变化,又能抑制风电场有功输出波动引起的母线电压变化,维持母线电压为目标值。

变速恒频双馈风电机组分段分层控制策略的研究

针对并网后变速恒频双馈风电机组的优化运行及其与电网的协调问题,依据分段分层控制思想,提出了变速恒频风电机组的并网控制策略:按照风速将风电机组的控制分为两个阶段,即低风速的最大风能追踪控制阶段和高风速的恒功率控制阶段,同时依据分层思想将风电机组电气部分的控制分为参考值的整定和对参考值的跟踪两层控制。利用该分段分层控制策略,对北方某风电场及其接入系统中风电机组的运行特性和接入系统中关键性节点的电压特性进行了仿真分析,结果表明该控制策略不但可以实现风电机组的优化运行,而且能较充分地发挥风电机组中双馈发电机的无功调节能力,提高风电机组并网后的电压稳定性,保证全网无功优化运行。

风电无功-电压控制系统的研究

阐述了在无功调节量计算中引入风功率预测系统数据,以提高风电无功-电压控制的精度、响应速度及可靠性,并介绍了基于该原理的风电AVC系统构成及软件结构。