一种新能源电站无功电压自动控制方法、装置及存储介质转让专利

申请号 : CN202110814664.1

文献号 : CN113595093B

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发明人 : 郭琦罗超朱益华曾冠铭李成翔胡云伍文聪顾浩瀚余浩宫大千林勇彭穗陈鸿琳

申请人 : 南方电网科学研究院有限责任公司广东电网有限责任公司

摘要 :

本发明公开了一种新能源电站无功电压自动控制方法、装置及存储介质,所述方法包括:根据第一基波正序电压分量判断发电单元是否进入低电压穿越;根据判断结果计算得到发电单元的无功电流参考值;根据第二基波正序电压分量判断发电单元是否进入低电压穿越;根据判断结果计算得到动态无功补偿装置的无功电流参考值;根据各发电单元的无功电流参考值和动态无功补偿装置的无功电流参考值,控制对应的变流器单元输出相应的无功电流值,以实现新能源电站无功电压自动控制。本发明考虑不同发电单元对并网点电压的支撑作用以及未进入低电压穿越情况下电网自动调压的需求,以场站并网点电压作为支撑目标,同时兼顾响应快速性要求。

权利要求 :

1.一种新能源电站无功电压自动控制方法,其特征在于,包括:采集各发电单元的并网点三相电压和三相电流;

通过所述发电单元的并网点三相电压计算得到第一基波正序电压分量,并根据所述第一基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越;

若判定所述发电单元进入低电压穿越,则根据低电压穿越的无功需求值以及各发电单元的无功分配系数计算得到各发电单元的无功电流参考值;

若判定所述发电单元不进入低电压穿越,则根据预设规则计算得到各发电单元的无功电流参考值;

采集新能源电站的场站并网点三相电压和三相电流;

通过所述场站并网点三相电压计算得到第二基波正序电压分量,并根据所述第二基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越;

根据对所述发电单元的判断结果计算得到动态无功补偿装置的无功电流参考值;

根据各所述发电单元的无功电流参考值和所述动态无功补偿装置的无功电流参考值,控制对应的变流器单元输出相应的无功电流值,以实现新能源电站无功电压自动控制。

2.如权利要求1所述的新能源电站无功电压自动控制方法,其特征在于,所述通过所述发电单元的并网点三相电压计算得到基波正序电压分量,并根据所述第一基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越,具体包括:通过所述发电单元的并网点三相电压计算得到第一基波正序电压分量的有效值;

若所述第一基波正序电压分量的有效值不大于预设阈值,则判定所述发电单元进入低电压穿越;

若所述第一基波正序电压分量的有效值大于预设阈值,则判定所述发电单元不进入低电压穿越。

3.如权利要求1所述的新能源电站无功电压自动控制方法,其特征在于,所述若判定所述发电单元进入低电压穿越,则根据低电压穿越的无功需求值以及各发电单元的无功分配系数计算得到各发电单元的无功电流参考值,具体包括:若判定所述发电单元进入低电压穿越,置低穿标志位CTRi=1;

根据新能源低电压穿越的无功响应要求,计算得到无功需求值Iqesti;

将所述无功需求值Iqesti乘以各发电单元的无功分配系数,得到各发电单元的无功电流参考值Iqrefi1。

4.如权利要求3所述的新能源电站无功电压自动控制方法,其特征在于,所述无功分配系数通过公式 计算得到;其中,Ki1表示无功分配系数, 表示发电单元i对场站并网点电压Upcc的无功灵敏度系数,m表示发电单元的数量。

5.如权利要求1所述的新能源电站无功电压自动控制方法,其特征在于,所述若判定所述发电单元不进入低电压穿越,则根据预设规则计算得到各发电单元的无功电流参考值,具体包括:若判定所述发电单元不进入低电压穿越,置低穿标志位CTRi=0;

将所述第一基波正序电压分量与电压额定参考值作差,得到差值;

若所述差值超出预设的死区,则将所述差值乘以所述无功分配系数,得到各发电单元的无功电流参考值Iqrefi2;

若所述差值未超出预设的死区,则令各发电单元的无功电流参考值Iqrefi2=0。

6.如权利要求1所述的新能源电站无功电压自动控制方法,其特征在于,所述通过所述场站并网点三相电压计算得到第二基波正序电压分量,并根据所述第二基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越,具体包括:通过所述场站并网点三相电压计算得到第二基波正序电压分量的有效值;

若所述第二基波正序电压分量的有效值不大于预设阈值,则判定所述发电单元进入低电压穿越;

若所述第二基波正序电压分量的有效值大于预设阈值,则判定所述发电单元不进入低电压穿越。

7.如权利要求6所述的新能源电站无功电压自动控制方法,其特征在于,所述根据对所述发电单元的判断结果计算得到动态无功补偿装置的无功电流参考值,具体包括:若判定所述发电单元进入低电压穿越,则根据低电压穿越的无功需求值以及并网点基波正序无功电流计算得到所述动态无功补偿装置的无功电流参考值;

若判定所述发电单元不进入低电压穿越,则根据预设规则计算得到所述动态无功补偿装置的无功电流参考值。

8.如权利要求7所述的新能源电站无功电压自动控制方法,其特征在于,所述若判定所述发电单元进入低电压穿越,则根据低电压穿越的无功需求值以及并网点基波正序无功电流计算得到所述动态无功补偿装置的无功电流参考值,具体包括:若判定所述发电单元进入低电压穿越,置低穿标志位CTRi=1;

根据新能源低电压穿越的无功响应要求,计算得到无功需求值Iqestsvg;

将所述无功需求值Iqestsvg与并网点基波正序无功电流Iqpos相减,得到所述动态无功补偿装置的无功电流参考值Iqrefsvg1。

9.如权利要求7所述的新能源电站无功电压自动控制方法,其特征在于,所述若判定所述发电单元不进入低电压穿越,则根据预设规则计算得到所述动态无功补偿装置的无功电流参考值,具体包括:若判定所述发电单元不进入低电压穿越,置低穿标志位CTRi=0;

将所述第二基波正序电压分量与电压额定参考值作差,得到差值;

若所述差值超出预设的死区,则将所述差值乘以无功调节系数K,得到所述动态无功补偿装置的无功电流参考值Iqrefsvg2;

若所述差值未超出预设的死区,则令所述动态无功补偿装置的无功电流参考值Iqrefsvg2=0。

10.一种新能源电站无功电压自动控制装置,其特征在于,包括:第一采集模块,用于采集各发电单元的并网点三相电压和三相电流;

第一判断模块,用于通过所述发电单元的并网点三相电压计算得到第一基波正序电压分量,并根据所述第一基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越;

第一计算模块,用于根据对所述发电单元的判断结果计算得到所述发电单元的无功电流参考值;若判定所述发电单元进入低电压穿越,则根据低电压穿越的无功需求值以及各发电单元的无功分配系数计算得到各发电单元的无功电流参考值;若判定所述发电单元不进入低电压穿越,则根据预设规则计算得到各发电单元的无功电流参考值;

第二采集模块,用于采集新能源电站的场站并网点三相电压和三相电流;

第二判断模块,用于通过所述场站并网点三相电压计算得到第二基波正序电压分量,并根据所述第二基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越;

第二计算模块,用于根据对所述发电单元的判断结果计算得到动态无功补偿装置的无功电流参考值;

控制模块,用于根据各所述发电单元的无功电流参考值和所述动态无功补偿装置的无功电流参考值,控制对应的变流器单元输出相应的无功电流值,以实现新能源电站无功电压自动控制。

11.一种终端设备,其特征在于,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求

1至9中任意一项所述的新能源电站无功电压自动控制方法。

12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至9中任意一项所述的新能源电站无功电压自动控制方法。

说明书 :

一种新能源电站无功电压自动控制方法、装置及存储介质

技术领域

[0001] 本发明涉及新能源发电运行控制技术领域,尤其涉及一种新能源电站无功电压自动控制方法、装置及存储介质。

背景技术

[0002] 新能源是我国新时代战略发展需要,在“3060”目标下,2030年新能源装机将提升至12亿千瓦。然而由于新能源的间歇性、波动性以及低抗扰性,给电力系统运行稳定性带来了巨大挑战。在我国,部分新能源高占比地区已呈现同步电源不足、电网薄弱、暂态易失稳的问题,进而导致新能源消纳和送出能力受限。其中,电压稳定问题是面临的最突出的问题之一。为保证新能源在电网电压短路故障发生时能够连续运行,具备低电压穿越能力是大规模新能源发电系统接入电网的必要条件,该条件对保障新能源发电系统的健康并网运行具有重要作用。
[0003] 当前新能源发电单元为了满足低电压穿越的无功响应要求,均配置了响应的低电压无功控制策略,但是存在以下问题:1、新能源发电单元的无功电流计算是以本单元的并网点电压跌落Ui来计算,而标准考核是以场站并网点电压Upcc来计算。因此,现有的控制方法由于未考虑场内主拓扑的分布特性造成的不同单元的电压分布差异、变压器和集电线路无功损耗以及不同发电单元对并网点电压的支撑作用,使得整场无功响应无法满足标准的无功支撑要求,或者电压分布不均导致局部发电单元脱网。2、在系统电压标幺值大于0.9pu时,未进入低电压穿越环节,发电单元不提供无功支撑。

发明内容

[0004] 本发明实施例所要解决的技术问题在于,提供一种新能源电站无功电压自动控制方法、装置及存储介质,考虑不同发电单元对并网点电压的支撑作用以及未进入低电压穿越情况下电网自动调压的需求,以场站并网点电压作为支撑目标,同时兼顾响应快速性要求。
[0005] 为了实现上述目的,本发明实施例提供了一种新能源电站无功电压自动控制方法,包括:
[0006] 采集各发电单元的并网点三相电压和三相电流;
[0007] 通过所述发电单元的并网点三相电压计算得到第一基波正序电压分量,并根据所述第一基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越;
[0008] 根据对所述发电单元的判断结果计算得到所述发电单元的无功电流参考值;
[0009] 采集新能源电站的场站并网点三相电压和三相电流;
[0010] 通过所述场站并网点三相电压计算得到第二基波正序电压分量,并根据所述第二基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越;
[0011] 根据对所述发电单元的判断结果计算得到动态无功补偿装置的无功电流参考值;
[0012] 根据各所述发电单元的无功电流参考值和所述动态无功补偿装置的无功电流参考值,控制对应的变流器单元输出相应的无功电流值,以实现新能源电站无功电压自动控制。
[0013] 作为上述方案的改进,所述通过所述发电单元的并网点三相电压计算得到基波正序电压分量,并根据所述第一基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越,具体包括:
[0014] 通过所述发电单元的并网点三相电压计算得到第一基波正序电压分量的有效值;
[0015] 若所述第一基波正序电压分量的有效值不大于预设阈值,则判定所述发电单元进入低电压穿越;
[0016] 若所述第一基波正序电压分量的有效值大于预设阈值,则判定所述发电单元不进入低电压穿越。
[0017] 作为上述方案的改进,所述根据对所述发电单元的判断结果计算得到所述发电单元的无功电流参考值,具体包括:
[0018] 若判定所述发电单元进入低电压穿越,则根据低电压穿越的无功需求值以及各发电单元的无功分配系数计算得到各发电单元的无功电流参考值;
[0019] 若判定所述发电单元不进入低电压穿越,则根据预设规则计算得到各发电单元的无功电流参考值。
[0020] 作为上述方案的改进,所述若判定所述发电单元进入低电压穿越,则根据低电压穿越的无功需求值以及各发电单元的无功分配系数计算得到各发电单元的无功电流参考值,具体包括:
[0021] 若判定所述发电单元进入低电压穿越,置低穿标志位CTRi=1;
[0022] 根据新能源低电压穿越的无功响应要求,计算得到无功需求值Iqesti;
[0023] 将所述无功需求值Iqesti乘以各发电单元的无功分配系数,得到各发电单元的无功电流参考值Iqrefi1。
[0024] 作为上述方案的改进,所述无功分配系数通过公式 计算得到;其中,Ki1表示无功分配系数, 表示发电单元i对场站并网点电压Upcc的无功灵敏度系数,m表示发电单元的数量。
[0025] 作为上述方案的改进,所述若判定所述发电单元不进入低电压穿越,则根据预设规则计算得到各发电单元的无功电流参考值,具体包括:
[0026] 若判定所述发电单元不进入低电压穿越,置低穿标志位CTRi=0;
[0027] 将所述第一基波正序电压分量与电压额定参考值作差,得到差值;
[0028] 若所述差值超出预设的死区,则将所述差值乘以所述无功分配系数,得到各发电单元的无功电流参考值Iqrefi2;
[0029] 若所述差值未超出预设的死区,则令各发电单元的无功电流参考值Iqrefi2=0。
[0030] 作为上述方案的改进,所述通过所述场站并网点三相电压计算得到第二基波正序电压分量,并根据所述第二基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越,具体包括:
[0031] 通过所述场站并网点三相电压计算得到第二基波正序电压分量的有效值;
[0032] 若所述第二基波正序电压分量的有效值不大于预设阈值,则判定所述发电单元进入低电压穿越;
[0033] 若所述第二基波正序电压分量的有效值大于预设阈值,则判定所述发电单元不进入低电压穿越。
[0034] 作为上述方案的改进,所述根据对所述发电单元的判断结果计算得到动态无功补偿装置的无功电流参考值,具体包括:
[0035] 若判定所述发电单元进入低电压穿越,则根据低电压穿越的无功需求值以及并网点基波正序无功电流计算得到所述动态无功补偿装置的无功电流参考值;
[0036] 若判定所述发电单元不进入低电压穿越,则根据预设规则计算得到所述动态无功补偿装置的无功电流参考值。
[0037] 作为上述方案的改进,所述若判定所述发电单元进入低电压穿越,则根据低电压穿越的无功需求值以及并网点基波正序无功电流计算得到所述动态无功补偿装置的无功电流参考值,具体包括:
[0038] 若判定所述发电单元进入低电压穿越,置低穿标志位CTRi=1;
[0039] 根据新能源低电压穿越的无功响应要求,计算得到无功需求值Iqestsvg;
[0040] 将所述无功需求值Iqestsvg与并网点基波正序无功电流Iqpos相减,得到所述动态无功补偿装置的无功电流参考值Iqrefsvg1。
[0041] 作为上述方案的改进,所述若判定所述发电单元不进入低电压穿越,则根据预设规则计算得到所述动态无功补偿装置的无功电流参考值,具体包括:
[0042] 若判定所述发电单元不进入低电压穿越,置低穿标志位CTRi=0;
[0043] 将所述第二基波正序电压分量与电压额定参考值作差,得到差值;
[0044] 若所述差值超出预设的死区,则将所述差值乘以无功调节系数K,得到所述动态无功补偿装置的无功电流参考值Iqrefsvg2;
[0045] 若所述差值未超出预设的死区,则令所述动态无功补偿装置的无功电流参考值Iqrefsvg2=0。
[0046] 本发明实施例还提供了一种新能源电站无功电压自动控制装置,包括:
[0047] 第一采集模块,用于采集各发电单元的并网点三相电压和三相电流;
[0048] 第一判断模块,用于通过所述发电单元的并网点三相电压计算得到第一基波正序电压分量,并根据所述第一基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越;
[0049] 第一计算模块,用于根据对所述发电单元的判断结果计算得到所述发电单元的无功电流参考值;若判定所述发电单元进入低电压穿越,则根据低电压穿越的无功需求值以及各发电单元的无功分配系数计算得到各发电单元的无功电流参考值;若判定所述发电单元不进入低电压穿越,则根据预设规则计算得到各发电单元的无功电流参考值;
[0050] 第二采集模块,用于采集新能源电站的场站并网点三相电压和三相电流;
[0051] 第二判断模块,用于通过所述场站并网点三相电压计算得到第二基波正序电压分量,并根据所述第二基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越;
[0052] 第二计算模块,用于根据对所述发电单元的判断结果计算得到动态无功补偿装置的无功电流参考值;
[0053] 控制模块,用于根据各所述发电单元的无功电流参考值和所述动态无功补偿装置的无功电流参考值,控制对应的变流器单元输出相应的无功电流值,以实现新能源电站无功电压自动控制。
[0054] 本发明实施例还提供了一种终端设备,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的新能源电站无功电压自动控制方法。
[0055] 本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任一项所述的新能源电站无功电压自动控制方法。
[0056] 相对于现有技术,本发明实施例提供的一种新能源电站无功电压自动控制方法、装置及存储介质的有益效果在于:通过采集各发电单元的并网点三相电压和三相电流;通过所述发电单元的并网点三相电压计算得到第一基波正序电压分量,并根据所述第一基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越;根据对所述发电单元的判断结果计算得到所述发电单元的无功电流参考值;采集新能源电站的场站并网点三相电压和三相电流;通过所述场站并网点三相电压计算得到第二基波正序电压分量,并根据所述第二基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越;根据对所述发电单元的判断结果计算得到动态无功补偿装置的无功电流参考值;根据各所述发电单元的无功电流参考值和所述动态无功补偿装置的无功电流参考值,控制对应的变流器单元输出相应的无功电流值,以实现新能源电站无功电压自动控制。本发明实施例考虑不同发电单元对并网点电压的支撑作用以及未进入低电压穿越情况下电网自动调压的需求,以场站并网点电压作为支撑目标,同时兼顾响应快速性要求。

附图说明

[0057] 图1是本发明提供的一种新能源电站无功电压自动控制方法的一个优选实施例的流程示意图;
[0058] 图2是本发明提供的一种新能源电站无功电压自动控制方法的一个优选实施例中新能源电站的接线示意图;
[0059] 图3是本发明提供的一种新能源电站无功电压自动控制方法的一个优选实施例中发电单元的控制流程示意图;
[0060] 图4是本发明提供的一种新能源电站无功电压自动控制方法的一个优选实施例中动态无功补偿装置的控制流程示意图;
[0061] 图5是本发明提供的一种新能源电站无功电压自动控制方法的一个优选实施例中变流器的控制流程示意图;
[0062] 图6是本发明提供的一种新能源电站无功电压自动控制装置的一个优选实施例的结构示意图;
[0063] 图7是本发明提供的一种终端设备的一个优选实施例的结构示意图。

具体实施方式

[0064] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0065] 请参阅图1,图1是本发明提供的一种新能源电站无功电压自动控制方法的一个优选实施例的流程示意图。所述新能源电站无功电压自动控制方法,包括:
[0066] S1,采集各发电单元的并网点三相电压和三相电流;
[0067] S2,通过所述发电单元的并网点三相电压计算得到第一基波正序电压分量,并根据所述第一基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越;
[0068] S3,根据对所述发电单元的判断结果计算得到所述发电单元的无功电流参考值;
[0069] S4,采集新能源电站的场站并网点三相电压和三相电流;
[0070] S5,通过所述场站并网点三相电压计算得到第二基波正序电压分量,并根据所述第二基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越;
[0071] S6,根据对所述发电单元的判断结果计算得到动态无功补偿装置的无功电流参考值;
[0072] S7,根据各所述发电单元的无功电流参考值和所述动态无功补偿装置的无功电流参考值,控制对应的变流器单元输出相应的无功电流值,以实现新能源电站无功电压自动控制。
[0073] 具体的,请参阅图2,图2是本发明提供的一种新能源电站无功电压自动控制方法的一个优选实施例中新能源电站的接线示意图。本实施例采集各发电单元的并网点三相电压Uia,Uib,Uic和三相电流Iia,Iib,Iic,(i=1,2...m);通过所述发电单元的并网点三相电压计算得到第一基波正序电压分量Vesti,并根据所述第一基波正序电压分量Vesti判断所述发电单元是否进入低电压穿越;根据对所述发电单元的判断结果计算得到所述发电单元的无功电流参考值Iqrefi;采集新能源电站的场站并网点三相电压Upcca,Upccb,Upccc和三相电流Ipcca,Ipccb,Ipccc;通过所述场站并网点三相电压Upcca,Upccb,Upccc计算得到第二基波正序电压分量Vpos,通过所述场站并网点三相电流Ipcca,Ipccb,Ipccc计算得到基波正序无功电流Iqpos,并根据所述第二基波正序电压分量Vpos判断所述发电单元是否进入低电压穿越;根据对所述发电单元的判断结果计算得到动态无功补偿装置的无功电流参考值Iqrefsvg;根据各所述发电单元的无功电流参考值Iqrefi和所述新能源电站的无功电流参考值Iqrefsvg,控制对应的变流器单元输出相应的无功电流值,以实现新能源电站无功电压自动控制。
[0074] 本实施例考虑不同发电单元对并网点电压的支撑作用以及未进入低电压穿越情况下电网自动调压的需求,以场站并网点电压作为支撑目标,同时兼顾响应快速性要求。
[0075] 在另一个优选实施例中,所述S2,通过所述发电单元的并网点三相电压计算得到基波正序电压分量,并根据所述第一基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越,具体包括:
[0076] S201,通过所述发电单元的并网点三相电压计算得到第一基波正序电压分量的有效值;
[0077] S202,若所述第一基波正序电压分量的有效值不大于预设阈值,则判定所述发电单元进入低电压穿越;
[0078] S203,若所述第一基波正序电压分量的有效值大于预设阈值,则判定所述发电单元不进入低电压穿越。
[0079] 具体的,通过所述发电单元的并网点三相电压Uia,Uib,Uic计算得到第一基波正序电压分量的有效值Vesti;若Vesti≤0.9,则判定所述发电单元进入低电压穿越;若Vesti>0.9,则判定所述发电单元不进入低电压穿越。
[0080] 需要说明的是,在根据第一基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越时,这里的基波正序电压可以是有效值也可以是有效值的标幺值。
[0081] 在又一个优选实施例中,所述S3,根据对所述发电单元的判断结果计算得到所述发电单元的无功电流参考值,具体包括:
[0082] S301,若判定所述发电单元进入低电压穿越,则根据低电压穿越的无功需求值以及各发电单元的无功分配系数计算得到各发电单元的无功电流参考值;
[0083] S302,若判定所述发电单元不进入低电压穿越,则根据预设规则计算得到各发电单元的无功电流参考值。
[0084] 具体的,请参阅图3,图3是本发明提供的一种新能源电站无功电压自动控制方法的一个优选实施例中发电单元的控制流程示意图。若判定所述发电单元进入低电压穿越,置低穿标志位CTRi=1;根据新能源低电压穿越的无功响应要求,计算得到无功需求值Iqesti;具体计算公式如下:
[0085] 对于光伏发电单元:
[0086] Iqesti≥1.05×(0.9‑Vesti)IN,(0.2≤Vesti≤0.9)
[0087] Iqesti≥1.05×IN,(Vesti<0.2)
[0088] Iqesti=0,(Vesti>0.9)
[0089] 对于风力发电单元:
[0090] Iqesti≥1.05×(0.9‑Vesti)IN,(0.2≤Vesti≤0.9)
[0091] Iqesti=0,(Vesti>0.9)
[0092] 式中,IN表示光伏电站额定电流有效值。
[0093] 将计算得到的无功需求值Iqesti乘以各发电单元的无功分配系数Ki1,得到各发电单元的无功电流参考值Iqrefi1。无功分配系数通过公式 计算得到;其中,Ki1表示无功电流分配系数, 表示发电单元i对场站并网点电压Upcc的无功灵敏度系数,m表示发电单元的数量。
[0094] 若判定所述发电单元不进入低电压穿越,置低穿标志位CTRi=0;将所述第一基波正序电压分量Vesti与电压额定参考值Vref作差,得到差值;若差值超出预设的死区,则将差值乘以无功分配系数,得到各发电单元的无功电流参考值Iqrefi2;若差值未超出预设的死区,则令各发电单元的无功电流参考值Iqrefi2=0。需要说明的是,死区值可根据现场实际需求调整。
[0095] 在另一个优选实施例中,所述S5,通过所述场站并网点三相电压计算得到第二基波正序电压分量,并根据所述第二基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越,具体包括:
[0096] S501,通过所述场站并网点三相电压计算得到第二基波正序电压分量的有效值;
[0097] S502,若所述第二基波正序电压分量的有效值不大于预设阈值,则判定所述发电单元进入低电压穿越;
[0098] S503,若所述第二基波正序电压分量的有效值大于预设阈值,则判定所述发电单元不进入低电压穿越。
[0099] 具体的,通过所述新能源电站的并网点三相电压Upcca,Upccb,Upccc计算得到第二基波正序电压分量的有效值Vpos;若Vpos≤0.9,则判定所述发电单元进入低电压穿越;若Vpos>0.9,则判定所述发电单元不进入低电压穿越。
[0100] 在又一个优选实施例中,所述S6根据对所述发电单元的判断结果计算得到动态无功补偿装置的无功电流参考值,具体包括:
[0101] S601,若判定所述发电单元进入低电压穿越,则根据低电压穿越的无功需求值以及并网点基波正序无功电流计算得到所述动态无功补偿装置的无功电流参考值;
[0102] S602,若判定所述发电单元不进入低电压穿越,则根据预设规则计算得到所述动态无功补偿装置的无功电流参考值。
[0103] 具体的,请参阅图4,图4是本发明提供的一种新能源电站无功电压自动控制方法的一个优选实施例中动态无功补偿装置的控制流程示意图。若判定所述发电单元进入低电压穿越,置低穿标志位CTRi=1;根据新能源低电压穿越的无功响应要求,计算得到无功需求值Iqestsvg;具体计算公式如下:
[0104] 对于光伏发电单元:
[0105] Iqestsvg≥1.05×(0.9‑Vpos)IN,(0.2≤Vpos≤0.9)
[0106] Iqestsvg≥1.05×IN,(Vpos<0.2)
[0107] Iqestsvg=0,(Vpos>0.9)
[0108] 对于风力发电单元:
[0109] Iqestsvg≥1.05×(0.9‑Vpos)IN,(0.2≤Vpos≤0.9)
[0110] Iqestsvg=0,(Vpos>0.9)
[0111] 将计算得到的无功需求值Iqestsvg与并网点基波正序无功电流Iqpos相减,得到所述动态无功补偿装置的无功电流参考值Iqrefsvg1,即
[0112] Iqrefsvg1=Iqestsvg‑Iqpos。
[0113] 若判定所述发电单元不进入低电压穿越,置低穿标志位CTRi=0;将所述第二基波正序电压分量Vpos与电压额定参考值Vref作差,得到差值;若差值超出预设的死区,则将差值乘以无功调节系数K,得到所述动态无功补偿装置的无功电流参考值Iqrefsvg2;若差值未超出预设的死区,则令所述动态无功补偿装置的无功电流参考值Iqrefsvg2=0。需要说明的是,死区值可根据现场实际需求调整。需要注意的是,这里的无功调节系数K与无功分配系数Ki1并不相同,无功调节系数K可以根据实际情况进行设置。
[0114] 请参阅图5,图5图5是本发明提供的一种新能源电站无功电压自动控制方法的一个优选实施例中变流器的控制流程示意图。将无功电流参考值经限幅环节进入对应变流器控制器的电流内环控制,经调制触发环节,控制变流器的无功电流值至目标值。
[0115] 相应地,本发明还提供一种新能源电站无功电压自动控制装置,能够实现上述实施例中的新能源电站无功电压自动控制方法的所有流程。
[0116] 请参阅图6,图6是本发明提供的一种新能源电站无功电压自动控制装置的一个优选实施例的结构示意图。所述新能源电站无功电压自动控制装置,包括:
[0117] 第一采集模块601,用于采集各发电单元的并网点三相电压和三相电流;
[0118] 第一判断模块602,用于通过所述发电单元的并网点三相电压计算得到第一基波正序电压分量,并根据所述第一基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越;
[0119] 第一计算模块603,用于根据对所述发电单元的判断结果计算得到所述发电单元的无功电流参考值;
[0120] 第二采集模块604,用于采集新能源电站的场站并网点三相电压和三相电流;
[0121] 第二判断模块605,用于通过所述场站并网点三相电压计算得到第二基波正序电压分量,并根据所述第二基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越;
[0122] 第二计算模块606,用于根据对所述发电单元的判断结果计算得到动态无功补偿装置的无功电流参考值;
[0123] 控制模块607,用于根据各所述发电单元的无功电流参考值和所述动态无功补偿装置的无功电流参考值,控制对应的变流器单元输出相应的无功电流值,以实现新能源电站无功电压自动控制。
[0124] 优选地,所述第一判断模块602,具体用于:
[0125] 通过所述发电单元的并网点三相电压计算得到第一基波正序电压分量的有效值;
[0126] 若所述第一基波正序电压分量的有效值不大于预设阈值,则判定所述发电单元进入低电压穿越;
[0127] 若所述第一基波正序电压分量的有效值大于预设阈值,则判定所述发电单元不进入低电压穿越。
[0128] 优选地,第一计算模块603,具体用于:
[0129] 若判定所述发电单元进入低电压穿越,则根据低电压穿越的无功需求值以及各发电单元的无功分配系数计算得到各发电单元的无功电流参考值;
[0130] 若判定所述发电单元不进入低电压穿越,则根据预设规则计算得到各发电单元的无功电流参考值。
[0131] 优选地,所述若判定所述发电单元进入低电压穿越,则根据低电压穿越的无功需求值以及各发电单元的无功分配系数计算得到各发电单元的无功电流参考值,具体包括:
[0132] 若判定所述发电单元进入低电压穿越,置低穿标志位CTRi=1;
[0133] 根据新能源低电压穿越的无功响应要求,计算得到无功需求值Iqesti;
[0134] 将所述无功需求值Iqesti乘以各发电单元的无功分配系数,得到各发电单元的无功电流参考值Iqrefi1。
[0135] 优选地,所述无功分配系数通过公式 计算得到;其中,Ki1表示无功电流分配系数, 表示发电单元i对场站并网点电压Upcc的无功灵敏度系数,m表示发电单元的数量。
[0136] 优选地,所述若判定所述发电单元不进入低电压穿越,则根据预设规则计算得到各发电单元的无功电流参考值,具体包括:
[0137] 若判定所述发电单元不进入低电压穿越,置低穿标志位CTRi=0;
[0138] 将所述第一基波正序电压分量与电压额定参考值作差,得到差值;
[0139] 若所述差值超出预设的死区,则将所述差值乘以所述无功分配系数,得到各发电单元的无功电流参考值Iqrefi2;
[0140] 若所述差值未超出预设的死区,则令各发电单元的无功电流参考值Iqrefi2=0。
[0141] 优选地,第二判断模块605,具体用于:
[0142] 通过所述场站并网点三相电压计算得到第二基波正序电压分量的有效值;
[0143] 若所述第二基波正序电压分量的有效值不大于预设阈值,则判定所述发电单元进入低电压穿越;
[0144] 若所述第二基波正序电压分量的有效值大于预设阈值,则判定所述发电单元不进入低电压穿越。
[0145] 优选地,第二计算模块606,具体用于:
[0146] 若判定所述发电单元进入低电压穿越,则根据低电压穿越的无功需求值以及并网点基波正序无功电流计算得到所述动态无功补偿装置的无功电流参考值;
[0147] 若判定所述发电单元不进入低电压穿越,则根据预设规则计算得到所述动态无功补偿装置的无功电流参考值。
[0148] 优选地,所述若判定所述新能源电站进入低电压穿越,则根据低电压穿越的无功需求值以及并网点基波正序无功电流计算得到新能源电站的无功电流参考值,具体包括:
[0149] 若判定所述发电单元进入低电压穿越,置低穿标志位CTRi=1;
[0150] 根据新能源低电压穿越的无功响应要求,计算得到无功需求值Iqestsvg;
[0151] 将所述无功需求值Iqestsvg与并网点基波正序无功电流Iqpos相减,得到所述动态无功补偿装置的无功电流参考值Iqrefsvg1。
[0152] 优选地,所述若判定所述新能源电站不进入低电压穿越,则根据预设规则计算得到新能源电站的无功电流参考值,具体包括:
[0153] 若判定所述发电单元不进入低电压穿越,置低穿标志位CTRi=0;
[0154] 将所述第二基波正序电压分量与电压额定参考值作差,得到差值;
[0155] 若所述差值超出预设的死区,则将所述差值乘以无功调节系数K,得到所述动态无功补偿装置的无功电流参考值Iqrefsvg2;
[0156] 若所述差值未超出预设的死区,则令所述动态无功补偿装置的无功电流参考值Iqrefsvg2=0。
[0157] 在具体实施当中,本发明实施例提供的新能源电站无功电压自动控制装置的工作原理、控制流程及实现的技术效果,与上述实施例中的新能源电站无功电压自动控制方法对应相同,在此不再赘述。
[0158] 请参阅图7,图7是本发明提供的一种终端设备的一个优选实施例的结构示意图。所述终端设备包括处理器701、存储器702以及存储在所述存储器702中且被配置为由所述处理器701执行的计算机程序,所述处理器701执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的新能源电站无功电压自动控制方法。
[0159] 优选地,所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元(如计算机程序1、计算机程序2、……),所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器702中,并由所述处理器701执行,以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序在所述终端设备中的执行过程。
[0160] 所述处理器701可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field‑Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等,通用处理器可以是微处理器,或者所述处理器701也可以是任何常规的处理器,所述处理器701是所述终端设备的控制中心,利用各种接口和线路连接所述终端设备的各个部分。
[0161] 所述存储器702主要包括程序存储区和数据存储区,其中,程序存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等,数据存储区可存储相关数据等。此外,所述存储器702可以是高速随机存取存储器,还可以是非易失性存储器,例如插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC)、安全数字(Secure Digital,SD)卡和闪存卡(Flash Card)等,或所述存储器702也可以是其他易失性固态存储器件。
[0162] 需要说明的是,上述终端设备可包括,但不仅限于,处理器、存储器,本领域技术人员可以理解,图7的结构示意图仅仅是上述终端设备的示例,并不构成对上述终端设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件。
[0163] 本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任一实施例所述的新能源电站无功电压自动控制方法。
[0164] 本发明实施例提供了一种新能源电站无功电压自动控制方法、装置及存储介质,通过采集各发电单元的并网点三相电压和三相电流;通过所述发电单元的并网点三相电压计算得到第一基波正序电压分量,并根据所述第一基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越;根据对所述发电单元的判断结果计算得到所述发电单元的无功电流参考值;采集新能源电站的场站并网点三相电压和三相电流;通过所述场站并网点三相电压计算得到第二基波正序电压分量,并根据所述第二基波正序电压分量判断所述发电单元是否进入低电压穿越;根据对所述发电单元的判断结果计算得到动态无功补偿装置的无功电流参考值;根据各所述发电单元的无功电流参考值和所述动态无功补偿装置的无功电流参考值,控制对应的变流器单元输出相应的无功电流值,以实现新能源电站无功电压自动控制。本发明实施例考虑不同发电单元对并网点电压的支撑作用以及未进入低电压穿越情况下电网自动调压的需求,以场站并网点电压作为支撑目标,同时兼顾响应快速性要求。
[0165] 需说明的是,以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外,本发明提供的系统实施例附图中,模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接,具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
[0166] 以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。