專利名稱：電氣主拓?fù)渫暾缘谋O(jiān)測(cè)方法和控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及一種電氣主拓?fù)渫暾缘谋O(jiān)測(cè)方法和設(shè)備，尤其涉及一種用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)的電氣主拓?fù)渫暾缘姆椒ㄒ约霸O(shè)備，從而準(zhǔn)確地區(qū)分多種設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)并做出相應(yīng)的響應(yīng)。
背景技術(shù)：
在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，間歇性風(fēng)電造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)、系統(tǒng)短路容量增加、暫態(tài)穩(wěn)定性改變，特別在大規(guī)模風(fēng)電集中接入電網(wǎng)情況下尤為突出。同時(shí)，電網(wǎng)末端電能質(zhì)量也會(huì)影響風(fēng)場(chǎng)，例如電網(wǎng)擾動(dòng)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)，風(fēng)電場(chǎng)解列，不平衡電壓會(huì)造成機(jī)組振動(dòng)、過(guò)熱。研究風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)的技術(shù)關(guān)鍵，在于將風(fēng)電場(chǎng)作為一個(gè)整體單元接入電網(wǎng)來(lái)分析，通過(guò)改善風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)(Point of Common Coupling,簡(jiǎn)稱PCC)的穩(wěn)定性，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)風(fēng)電 場(chǎng)的并網(wǎng)性能提聞。PCC點(diǎn)的穩(wěn)定性最重要的指標(biāo)為電壓穩(wěn)定性，電壓波動(dòng)直接影響了風(fēng)機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，危害甚至波及所接入的電力網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)潮流分析技術(shù)可知，PCC點(diǎn)的電壓主要受該點(diǎn)的無(wú)功功率影響當(dāng)消耗感性無(wú)功功率過(guò)多時(shí)(下簡(jiǎn)稱吸收無(wú)功功率)電壓將會(huì)下降；反之，當(dāng)發(fā)出感性無(wú)功功率過(guò)多時(shí)(下簡(jiǎn)稱發(fā)出無(wú)功功率)電壓將會(huì)上升。通過(guò)某些技術(shù)控制PCC點(diǎn)的無(wú)功功率動(dòng)態(tài)平衡，即達(dá)到了控制PCC點(diǎn)電壓穩(wěn)定的效果?？刂骑L(fēng)電場(chǎng)PCC點(diǎn)的無(wú)功功率平衡，受到兩個(gè)技術(shù)點(diǎn)制約首先必須滿足我國(guó)電力系統(tǒng)無(wú)功功率“分層分區(qū)”控制原則，其次必須充分考慮風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功功率源的控制機(jī)理。風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功功率源主要有兩種風(fēng)機(jī)和集中無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。集中無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，例如靜止無(wú)功補(bǔ)償(如SVC)裝置對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功功率平衡起到了積極有效的作用，但也存在造價(jià)、損耗和穩(wěn)定性的缺陷，和風(fēng)機(jī)運(yùn)行配合差。風(fēng)機(jī)具有額外發(fā)出無(wú)功功率的能力，但單機(jī)自由控制會(huì)引起風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功功率內(nèi)耗，無(wú)法達(dá)到指定控制目標(biāo)。圖IA和圖IB分別示出了使用SVC的兩種通用的電氣網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹Ｔ谌鐖DIA和圖IB所示的風(fēng)電系統(tǒng)中，低壓母線接入了多條風(fēng)電集電線路，該類線路僅消耗無(wú)功功率；此外，SVC同樣接入低壓母線，控制其發(fā)出或者吸收無(wú)功功率，使得PCC的電壓在允許范圍內(nèi)。圖IB中所示的拓?fù)渲?，使用多個(gè)SVC，并且通過(guò)多個(gè)并網(wǎng)變壓器并網(wǎng)。然而,風(fēng)力發(fā)電最顯著的特點(diǎn)是風(fēng)力大小的不確定性。當(dāng)風(fēng)力很小時(shí),風(fēng)機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)，風(fēng)電場(chǎng)PCC點(diǎn)的電流很小。當(dāng)故障引起了風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電集電線路開(kāi)關(guān)跳閘，或風(fēng)機(jī)群大量停機(jī)時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)PCC點(diǎn)的電流也很小。用于遠(yuǎn)程調(diào)度的電壓自動(dòng)控制(AVC，AutoVoltage Control)主站無(wú)法快速識(shí)別甚至無(wú)法識(shí)別風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，故而會(huì)持續(xù)發(fā)出遠(yuǎn)程控制指令，要求風(fēng)電場(chǎng)執(zhí)行所述命令。由于無(wú)法區(qū)分風(fēng)機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)和風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際發(fā)生故障的狀況，因此在風(fēng)電場(chǎng)拓?fù)潢P(guān)系已經(jīng)破壞的情況下，還繼續(xù)執(zhí)行電網(wǎng)調(diào)度AVC主站發(fā)出的指令發(fā)出或吸收無(wú)功功率，惡化電壓波動(dòng)，很可能引發(fā)出新故障
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電系統(tǒng)的電氣主拓?fù)渫暾缘谋O(jiān)測(cè)方法和設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)影響風(fēng)電場(chǎng)的電氣主拓?fù)渫暾缘母鱾€(gè)監(jiān)測(cè)源的狀態(tài)，準(zhǔn)確地區(qū)分風(fēng)力波動(dòng)導(dǎo)致的風(fēng)機(jī)待機(jī)和實(shí)際故障，從而做出相應(yīng)的響應(yīng)，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電系統(tǒng)的電氣主拓?fù)渫暾缘谋O(jiān)測(cè)方法，包括在風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電系統(tǒng)的控制設(shè)備執(zhí)行以下步驟實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)影響電氣拓?fù)渫暾缘母鱾€(gè)監(jiān)測(cè)源的狀態(tài)；如果確定監(jiān)測(cè)的任一個(gè)監(jiān)測(cè)源發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓?，則停止執(zhí)行電網(wǎng)調(diào)度指令?？捎娠L(fēng)電場(chǎng)電壓自動(dòng)控制(AVC)設(shè)備執(zhí)行所述監(jiān)測(cè)方法的步驟。所述影響電氣拓?fù)渫暾缘谋O(jiān)測(cè)源可包括以下的至少一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電系統(tǒng)的高壓母線、并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電送出線路、風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)所有的低壓母線、所有的并網(wǎng)變壓器以及所有的集電線路。其中，所述所有的集電線路可作為一個(gè)集電線路監(jiān)測(cè)源被監(jiān)測(cè)，并且所述所有的并網(wǎng)變壓器可作為一個(gè)并網(wǎng)變壓器監(jiān)測(cè)源被監(jiān)測(cè)。 所述風(fēng)電場(chǎng)AVC設(shè)備可通過(guò)設(shè)置在電網(wǎng)中所述各個(gè)監(jiān)測(cè)源處的電壓互感器和電流互感器采集各個(gè)監(jiān)測(cè)源的狀態(tài)信息，以監(jiān)測(cè)所述各個(gè)監(jiān)測(cè)源的狀態(tài)。當(dāng)監(jiān)測(cè)到并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電送出線路的電流小于預(yù)定的工作電流門限值且高壓母線電壓低于預(yù)定的工作電壓門限值時(shí)，可確定風(fēng)電送出線路發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓?。?dāng)監(jiān)測(cè)到高壓母線或任一低壓母線發(fā)生短路故障時(shí)，可確定所述高壓母線或低壓母線發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓！．?dāng)監(jiān)測(cè)到所有的并網(wǎng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，可確定所述并網(wǎng)變壓器作為一個(gè)并網(wǎng)變壓器監(jiān)測(cè)源發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓！．?dāng)監(jiān)測(cè)到每個(gè)集電線路的電流小于預(yù)定的工作電流門限值，且其所連接的風(fēng)機(jī)都未發(fā)電，則可確定所有的集電線路作為一個(gè)集電線路監(jiān)測(cè)源發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓?。?dāng)監(jiān)測(cè)到高壓母線或任一低壓母線電氣數(shù)據(jù)采集回路一相或多相斷開(kāi)時(shí)，可確定所述高壓母線或低壓母線發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓?。?dāng)監(jiān)測(cè)到任一并網(wǎng)變壓器的電氣數(shù)據(jù)采集回路一相或多相斷開(kāi)時(shí)，可確定所述并網(wǎng)變壓器發(fā)生故障。當(dāng)監(jiān)測(cè)到風(fēng)電送出線路的電氣數(shù)據(jù)采集回路一相或多相斷開(kāi)，導(dǎo)致并網(wǎng)點(diǎn)電氣數(shù)據(jù)無(wú)法正常采集時(shí)，可確定所述風(fēng)電送出線路發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓?。所述電網(wǎng)調(diào)度命令是無(wú)功功率控制命令、并網(wǎng)點(diǎn)電壓控制命令以及并網(wǎng)點(diǎn)功率因數(shù)控制命令中的至少一個(gè)?？蓪⑺鲱A(yù)定的工作電流門限值設(shè)置為并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電送出線路的額定工作電流的5% 8%，所述預(yù)定的工作電壓門限值可設(shè)置為并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電送出線路的額定工作電壓的20%。所述預(yù)定的工作電流門限值可設(shè)置為集電線路的額定工作電流的5% 8%。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種在風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電系統(tǒng)中監(jiān)測(cè)電氣主拓?fù)渫暾缘目刂圃O(shè)備，包括第一模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)影響電氣拓?fù)渫暾缘母鱾€(gè)監(jiān)測(cè)源的狀態(tài)；第二模塊，用于如果確定監(jiān)測(cè)的任一個(gè)監(jiān)測(cè)源發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓?，則停止執(zhí)行電網(wǎng)調(diào)度指令。所述控制設(shè)備可以是由風(fēng)電場(chǎng)電壓自動(dòng)控制(AVC)設(shè)備。所述影響電氣拓?fù)渫暾缘谋O(jiān)測(cè)源可包括以下的至少一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電系統(tǒng)的高壓母線、并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電送出線路、風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)所有的低壓母線、所有的并網(wǎng)變壓器以及所有的集電線路。其中，所述所有的集電線路可作為一個(gè)集電線路監(jiān)測(cè)源被監(jiān)測(cè)，并且所述所有的并網(wǎng)變壓器可作為一個(gè)并網(wǎng)變壓器監(jiān)測(cè)源被監(jiān)測(cè)。所述風(fēng)電場(chǎng)AVC設(shè)備可通過(guò)設(shè)置在電網(wǎng)中所述各個(gè)監(jiān)測(cè)源處的電壓互感器和電流互感器采集各個(gè)監(jiān)測(cè)源的狀態(tài)信息，以監(jiān)測(cè)所述各個(gè)監(jiān)測(cè)源的狀態(tài)。當(dāng)?shù)谝荒K監(jiān)測(cè)到并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電送出線路的電流小于預(yù)定的工作電流門限值且高壓母線電壓低于預(yù)定的工作電壓門限值時(shí)，第二模塊可確定風(fēng)電送出線路發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓?。?dāng)?shù)谝荒K監(jiān)測(cè)到高壓母線或任一低壓母線發(fā)生短路故障時(shí)，第二模塊可確定所述高壓母線或低壓母線發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓！．?dāng)?shù)谝荒K監(jiān)測(cè)到所有的并網(wǎng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，第二模塊可確定所述并網(wǎng)變壓器作為一個(gè)并網(wǎng)變壓器監(jiān)測(cè)源發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓?。?dāng)?shù)谝荒K監(jiān)測(cè)到每個(gè)集電線路的電流小于預(yù)定的工作電流門限值，且其所連接的風(fēng)機(jī)都未發(fā)電，則第二模塊可確定所有的集電線路作為一個(gè)集電線路監(jiān)測(cè)源發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓！．?dāng)?shù)谝荒K監(jiān)測(cè)到高壓母線或任一低壓母線電氣數(shù)據(jù)采集回路一相或多相斷開(kāi)時(shí)，第二模塊可確定所述高壓母線或低壓母線發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓?。?dāng)?shù)谝荒K監(jiān)測(cè)到任一并網(wǎng)變壓器的電氣數(shù)據(jù)采集回路一相或多相斷開(kāi)時(shí)，第二模塊可確定所述并網(wǎng)變壓器發(fā)生故障。當(dāng)?shù)谝荒K監(jiān)測(cè)到風(fēng)電送出線路的電氣數(shù)據(jù)采集回路一相或多相斷開(kāi)，導(dǎo)致并網(wǎng)點(diǎn)電氣數(shù)據(jù)無(wú)法正常采集時(shí)，第二模塊可確定所述風(fēng)電送出線路發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓?。所述電網(wǎng)調(diào)度命令可以是無(wú)功功率控制命令、并網(wǎng)點(diǎn)電壓控制命令以及并網(wǎng)點(diǎn)功率因數(shù)控制命令中的至少一個(gè)。所述預(yù)定的工作電流門限值可設(shè)置為并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電送出線路的額定工作電流的5% 8%，所述預(yù)定的工作電壓門限值可設(shè)置為并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電送出線路的額定工作電壓的20%。所述預(yù)定的工作電流門限值可設(shè)置為集電線路的額定工作電流的5% 8%。
通過(guò)下面結(jié)合附圖進(jìn)行的描述，本發(fā)明的上述和其他目的和特點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中圖IA和圖IB分別是示出使用靜止無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備(SVC)的通用電氣網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞氖疽鈭D；圖2是示出用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的監(jiān)測(cè)方法的風(fēng)電場(chǎng)AVC系統(tǒng)的示意圖；圖3是示出本發(fā)明的電氣主拓?fù)渫暾缘谋O(jiān)測(cè)方法監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)源的示意圖4是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的電氣主拓?fù)渫暾缘谋O(jiān)測(cè)方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例?？梢栽陲L(fēng)電場(chǎng)AVC系統(tǒng)的主控制端實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的電氣主拓?fù)渫暾缘谋O(jiān)測(cè)方法和設(shè)備。圖2示出用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的監(jiān)測(cè)方法的風(fēng)電場(chǎng)AVC系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的電氣主拓?fù)渫暾缘谋O(jiān)測(cè)方法可在圖2所示的風(fēng)電場(chǎng)AVC主控制器中實(shí)現(xiàn)，或者在與所述風(fēng)電場(chǎng)AVC主控制器連接的單獨(dú)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的電氣主拓?fù)渫暾缘谋O(jiān)測(cè)方法可實(shí)現(xiàn)為軟件模塊、固件或硬件，安裝在所述風(fēng)電場(chǎng)AVC主控制器或所述與其連接的單獨(dú)設(shè)備中。為了方便說(shuō)明，示例性地描述在風(fēng)電場(chǎng)AVC主控制器中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的電氣主拓?fù)渫暾缘谋O(jiān)測(cè)方法的情形。當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)存在短路故障時(shí)，風(fēng)機(jī)和SVC無(wú)能力執(zhí)行控制指令，若強(qiáng)制執(zhí)行會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)設(shè)備故障，或效果無(wú)法達(dá)到，還可能會(huì)導(dǎo)致新的、更嚴(yán)重的電網(wǎng)故障；當(dāng)并網(wǎng)點(diǎn)電氣數(shù)據(jù)采集回路異常時(shí)，無(wú)法得到正確的電氣數(shù)據(jù)，故而無(wú)法計(jì)算出正確的控制執(zhí)行命令，若強(qiáng) 制執(zhí)行會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)設(shè)備故障，或相反的控制效果。因此，在本發(fā)明中，將風(fēng)電場(chǎng)的電氣主拓?fù)渫暾远x為風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)各部件不發(fā)生運(yùn)行故障、風(fēng)機(jī)群整體處于發(fā)電狀態(tài)或待機(jī)狀態(tài)、主要開(kāi)關(guān)處于閉合狀態(tài)、風(fēng)電場(chǎng)保持并網(wǎng)狀態(tài)以及采集回路正常。一般來(lái)講，風(fēng)電場(chǎng)的電氣主拓?fù)渫暾云茐牡闹饕驗(yàn)?)并網(wǎng)變壓器故障，低壓母線故障；2)風(fēng)電場(chǎng)失去并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，如PCC點(diǎn)斷路器斷開(kāi)；3)風(fēng)電場(chǎng)失去所有風(fēng)電集電線路；或4)風(fēng)電送出線路或任意母線的電氣采集回路異常斷開(kāi)。將以上任意一個(gè)破壞原因的觸發(fā)認(rèn)為是拓?fù)渫暾云茐?，此時(shí)必須停止響應(yīng)遠(yuǎn)程指令。參照?qǐng)D2，將風(fēng)電場(chǎng)AVC系統(tǒng)的風(fēng)電送出線路設(shè)置為PCC點(diǎn)。風(fēng)電場(chǎng)AVC主控制器通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)(如光纖通信網(wǎng)絡(luò))與各風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)通信，用于與各風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸并且向各風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)下發(fā)命令，例如無(wú)功功率控制命令。當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)主拓?fù)渫暾云茐臅r(shí)，可通過(guò)光纖通信方式快速送達(dá)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，使之明確該信息，合理修正其調(diào)度命令。另一方面，風(fēng)電場(chǎng)AVC主控制器采集風(fēng)電場(chǎng)中的風(fēng)機(jī)、母線、線路、SVC等數(shù)據(jù)，并且對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而向全場(chǎng)風(fēng)機(jī)發(fā)出無(wú)功功率指令。其中，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，風(fēng)電場(chǎng)AVC主控制器實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)影響電氣拓?fù)渫暾缘母鱾€(gè)監(jiān)測(cè)源的狀態(tài)。如圖2所示，風(fēng)電場(chǎng)AVC主控制器通過(guò)設(shè)置在如圖IA和圖IB的拓?fù)渲械娘L(fēng)電場(chǎng)各相關(guān)設(shè)備中的電壓互感器以及電流互感器來(lái)采集影響電氣拓?fù)渫暾缘母鱾€(gè)監(jiān)測(cè)源的狀態(tài)，如果確定電氣拓?fù)渫暾员黄茐?，則停止執(zhí)行電場(chǎng)調(diào)度指令。此外，所述風(fēng)電場(chǎng)AVC系統(tǒng)還包括具有用戶界面的AVC主站以及監(jiān)控終端。圖3示意性地示出本發(fā)明的電氣主拓?fù)渫暾缘谋O(jiān)測(cè)方法監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)源(圖中用橢圓標(biāo)注的部件)。參照?qǐng)D3，所述影響電氣拓?fù)渫暾缘谋O(jiān)測(cè)源包括但不限于，風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電系統(tǒng)的高壓母線、并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電送出線路、風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)所有的低壓母線、所有的并網(wǎng)變壓器以及所有的集電線路。其中，將所有的集電線路作為監(jiān)測(cè)的一個(gè)集電線路監(jiān)測(cè)源，并且將所述所有的并網(wǎng)變壓器作為一個(gè)并網(wǎng)變壓器監(jiān)測(cè)源。也就是說(shuō)，僅在所有的集電線路都停止工作時(shí)，才認(rèn)為集電線路監(jiān)測(cè)源發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓?，?dǎo)致電氣主拓?fù)渫暾员黄茐?；同理，僅在所有的并網(wǎng)變壓器都發(fā)生故障時(shí)，才認(rèn)為并網(wǎng)變壓器源發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓?，?dǎo)致電氣主拓?fù)渫暾员黄茐?。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的電氣主拓?fù)渫暾缘谋O(jiān)測(cè)方法的流程圖。參照?qǐng)D4，在步驟S410，AVC主控制器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)影響電氣拓?fù)渫暾缘母鱾€(gè)監(jiān)測(cè)源的狀態(tài)。其中，AVC主控制器通過(guò)設(shè)置在電網(wǎng)中所述各個(gè)監(jiān)測(cè)源處的電壓互感器和電流互感器采集各個(gè)監(jiān)測(cè)源的狀態(tài)信息，以監(jiān)測(cè)所述各個(gè)監(jiān)測(cè)源的狀態(tài)。在步驟S420，AVC主控制器確定監(jiān)測(cè)的各個(gè)監(jiān)測(cè)源是否發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓?。根?jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，當(dāng)通過(guò)電壓互感器和電流互感器采集的狀態(tài)信息監(jiān)測(cè)到并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電送出線路的電流小于預(yù)定的工作電流門限值，且高壓母線電壓低于預(yù)定 的工作電壓門限值時(shí)，確定風(fēng)電送出線路發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓?。其中，所述預(yù)定的工作電流門限值可設(shè)置為并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電送出線路的額定工作電流的5% 8%，所述預(yù)定的工作電壓門限值可設(shè)置為并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電送出線路的額定工作電壓的20%。根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，當(dāng)監(jiān)測(cè)到風(fēng)電送出線路的電氣數(shù)據(jù)采集回路一相或多相斷開(kāi)，導(dǎo)致并網(wǎng)點(diǎn)電氣數(shù)據(jù)無(wú)法正常采集時(shí)，確定所述風(fēng)電送出線路發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐?。根?jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，當(dāng)監(jiān)測(cè)到高壓母線或任一低壓母線發(fā)生短路故障時(shí)，確定所述高壓母線或低壓母線發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓！Ｆ渲?，?dāng)監(jiān)測(cè)到高壓母線或任一低壓母線電氣數(shù)據(jù)采集回路一相或多相斷開(kāi)時(shí)，確定所述高壓母線或低壓母線發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓?。根?jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，當(dāng)監(jiān)測(cè)到所有的并網(wǎng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，確定所述并網(wǎng)變壓器發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓?。其中，?dāng)監(jiān)測(cè)到任一并網(wǎng)變壓器的電氣數(shù)據(jù)采集回路一相或多相斷開(kāi)時(shí)，將導(dǎo)致無(wú)法得到正確的功率計(jì)算值等，因此確定所述并網(wǎng)變壓器發(fā)生故障。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，當(dāng)監(jiān)測(cè)到每個(gè)集電線路的電流小于預(yù)定的工作電流門限值，且其所連接的風(fēng)機(jī)都未發(fā)電，則確定所有的集電線路作為一個(gè)集電線路監(jiān)測(cè)源發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓！Ｋ鲱A(yù)定的工作電流門限值可設(shè)置為集電線路的額定工作電流的5% 8%。如果在步驟S430，AVC主控制器確定監(jiān)測(cè)的任一個(gè)監(jiān)測(cè)源發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓?，則在步驟S440，AVC主控制器停止執(zhí)行電場(chǎng)調(diào)度指令。所述電場(chǎng)調(diào)度命令可以是無(wú)功功率控制命令、并網(wǎng)點(diǎn)電壓控制命令以及并網(wǎng)點(diǎn)功率因數(shù)控制命令中的至少一個(gè)。綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的電氣主拓?fù)渫暾缘谋O(jiān)測(cè)方法和設(shè)備可通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)各電氣組件的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)及時(shí)確定破壞電氣主拓?fù)渫暾缘臓顩r，及時(shí)確定風(fēng)電場(chǎng)電氣主拓?fù)渫暾员黄茐?，停止響?yīng)電網(wǎng)調(diào)度指令，使風(fēng)電場(chǎng)合理而更安全地運(yùn)行。盡管已參照優(yōu)選實(shí)施例表示和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行各種修改和變換。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電系統(tǒng)的電氣主拓?fù)渫暾缘谋O(jiān)測(cè)方法，包括在風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電系統(tǒng)的控制設(shè)備執(zhí)行以下步驟 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)影響電氣拓?fù)渫暾缘母鱾€(gè)監(jiān)測(cè)源的狀態(tài)； 如果確定監(jiān)測(cè)的任一個(gè)監(jiān)測(cè)源發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓?，則停止執(zhí)行電網(wǎng)調(diào)度指令。
2.如權(quán)利要求I所述的監(jiān)測(cè)方法，其中，由風(fēng)電場(chǎng)電壓自動(dòng)控制(AVC)設(shè)備執(zhí)行所述監(jiān)測(cè)方法的步驟。
3.如權(quán)利要求2所述的監(jiān)測(cè)方法，其中，所述影響電氣拓?fù)渫暾缘谋O(jiān)測(cè)源包括以下的至少一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電系統(tǒng)的高壓母線、并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電送出線路、風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)所有的低壓母線、所有的并網(wǎng)變壓器以及所有的集電線路， 其中，所述所有的集電線路作為一個(gè)集電線路監(jiān)測(cè)源被監(jiān)測(cè)，并且所述所有的并網(wǎng)變壓器作為一個(gè)并網(wǎng)變壓器監(jiān)測(cè)源被監(jiān)測(cè)。
4.如權(quán)利要求3所述的監(jiān)測(cè)方法，其中，所述風(fēng)電場(chǎng)AVC設(shè)備通過(guò)設(shè)置在電網(wǎng)中所述各個(gè)監(jiān)測(cè)源處的電壓互感器和電流互感器采集各個(gè)監(jiān)測(cè)源的狀態(tài)信息，以監(jiān)測(cè)所述各個(gè)監(jiān)測(cè)源的狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求4所述的監(jiān)測(cè)方法，其中，當(dāng)監(jiān)測(cè)到并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電送出線路的電流小于預(yù)定的工作電流門限值且高壓母線電壓低于預(yù)定的工作電壓門限值時(shí)，確定風(fēng)電送出線路發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓！?br>
6.如權(quán)利要求4所述的監(jiān)測(cè)方法，其中，當(dāng)監(jiān)測(cè)到高壓母線或任一低壓母線發(fā)生短路故障時(shí)，確定所述高壓母線或低壓母線發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓！?br>
7.如權(quán)利要求4所述的監(jiān)測(cè)方法，其中，當(dāng)監(jiān)測(cè)到所有的并網(wǎng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，確定所述并網(wǎng)變壓器作為一個(gè)并網(wǎng)變壓器監(jiān)測(cè)源發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓！?br>
8.如權(quán)利要求4所述的監(jiān)測(cè)方法，其中，當(dāng)監(jiān)測(cè)到每個(gè)集電線路的電流小于預(yù)定的工作電流門限值，且其所連接的風(fēng)機(jī)都未發(fā)電，則確定所有的集電線路作為一個(gè)集電線路監(jiān)測(cè)源發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓！?br>
9.如權(quán)利要求6所述的監(jiān)測(cè)方法，其中，當(dāng)監(jiān)測(cè)到高壓母線或任一低壓母線電氣數(shù)據(jù)采集回路一相或多相斷開(kāi)時(shí)，確定所述高壓母線或低壓母線發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓！?br>
10.如權(quán)利要求7所述的監(jiān)測(cè)方法，其中，當(dāng)監(jiān)測(cè)到任一并網(wǎng)變壓器的電氣數(shù)據(jù)采集回路一相或多相斷開(kāi)時(shí)，確定所述并網(wǎng)變壓器發(fā)生故障。
11.如權(quán)利要求4所述的監(jiān)測(cè)方法，其中，當(dāng)監(jiān)測(cè)到風(fēng)電送出線路的電氣數(shù)據(jù)采集回路一相或多相斷開(kāi)，導(dǎo)致并網(wǎng)點(diǎn)電氣數(shù)據(jù)無(wú)法正常采集時(shí)，確定所述風(fēng)電送出線路發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓！?br>
12.如權(quán)利要求2所述的監(jiān)測(cè)方法，其中，所述電網(wǎng)調(diào)度命令是無(wú)功功率控制命令、并網(wǎng)點(diǎn)電壓控制命令以及并網(wǎng)點(diǎn)功率因數(shù)控制命令中的至少一個(gè)。
13.如權(quán)利要求5-8之一所述的監(jiān)測(cè)方法，其中， 當(dāng)監(jiān)測(cè)到并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電送出線路的電流小于預(yù)定的工作電流門限值且高壓母線電壓低于預(yù)定的工作電壓門限值時(shí)，確定風(fēng)電送出線路發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓?；?dāng)監(jiān)測(cè)到高壓母線或任一低壓母線發(fā)生短路故障時(shí)，確定所述高壓母線或低壓母線發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓＃? 當(dāng)監(jiān)測(cè)到所有的并網(wǎng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，確定所述并網(wǎng)變壓器作為一個(gè)并網(wǎng)變壓器監(jiān)測(cè)源發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓＃? 當(dāng)監(jiān)測(cè)到每個(gè)集電線路的電流小于預(yù)定的工作電流門限值，且其所連接的風(fēng)機(jī)都未發(fā)電，則確定所有的集電線路作為一個(gè)集電線路監(jiān)測(cè)源發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓！?br>
14.如權(quán)利要求5所述的監(jiān)測(cè)方法，其中，所述預(yù)定的工作電流門限值設(shè)置為并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電送出線路的額定工作電流的5% 8%，所述預(yù)定的工作電壓門限值設(shè)置為并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電送出線路的額定工作電壓的20%。
15.如權(quán)利要求8所述的監(jiān)測(cè)方法，其中，所述預(yù)定的工作電流門限值設(shè)置為集電線路的額定工作電流的5 % 8 %。
16.一種在風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電系統(tǒng)中監(jiān)測(cè)電氣主拓?fù)渫暾缘目刂圃O(shè)備，包括 第一模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)影響電氣拓?fù)渫暾缘母鱾€(gè)監(jiān)測(cè)源的狀態(tài)； 第二模塊，用于如果確定監(jiān)測(cè)的任一個(gè)監(jiān)測(cè)源發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓＃瑒t停止執(zhí)行電網(wǎng)調(diào)度指令。
17.如權(quán)利要求16所述的控制設(shè)備，其中，所述控制設(shè)備是風(fēng)電場(chǎng)電壓自動(dòng)控制(AVC)設(shè)備。
18.如權(quán)利要求17所述的控制設(shè)備，其中，所述影響電氣拓?fù)渫暾缘谋O(jiān)測(cè)源包括以下的至少一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電系統(tǒng)的高壓母線、并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電送出線路、風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)所有的低壓母線、所有的并網(wǎng)變壓器以及所有的集電線路； 其中，所述所有的集電線路作為一個(gè)集電線路監(jiān)測(cè)源被監(jiān)測(cè)，并且所述所有的并網(wǎng)變壓器作為一個(gè)并網(wǎng)變壓器監(jiān)測(cè)源被監(jiān)測(cè)。
19.如權(quán)利要求18所述的控制設(shè)備，其中，所述風(fēng)電場(chǎng)AVC設(shè)備通過(guò)設(shè)置在電網(wǎng)中所述各個(gè)監(jiān)測(cè)源處的電壓互感器和電流互感器采集各個(gè)監(jiān)測(cè)源的狀態(tài)信息，以監(jiān)測(cè)所述各個(gè)監(jiān)測(cè)源的狀態(tài)。
20.如權(quán)利要求19所述的控制設(shè)備，其中，當(dāng)?shù)谝荒K監(jiān)測(cè)到并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電送出線路的電流小于預(yù)定的工作電流門限值且高壓母線電壓低于預(yù)定的工作電壓門限值時(shí)，第二模塊確定風(fēng)電送出線路發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓！?br>
21.如權(quán)利要求19所述的控制設(shè)備，其中，當(dāng)?shù)谝荒K監(jiān)測(cè)到高壓母線或任一低壓母線發(fā)生短路故障時(shí)，第二模塊確定所述高壓母線或低壓母線發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓！?br>
22.如權(quán)利要求19所述的控制設(shè)備，其中，當(dāng)?shù)谝荒K監(jiān)測(cè)到所有的并網(wǎng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，第二模塊確定所述并網(wǎng)變壓器作為一個(gè)并網(wǎng)變壓器監(jiān)測(cè)源發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓！?br>
23.如權(quán)利要求19所述的控制設(shè)備，其中，當(dāng)?shù)谝荒K監(jiān)測(cè)到每個(gè)集電線路的電流小于預(yù)定的工作電流門限值，且其所連接的風(fēng)機(jī)都未發(fā)電，則第二模塊確定所有的集電線路作為一個(gè)集電線路監(jiān)測(cè)源發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓！?br>
24.如權(quán)利要求21所述的控制設(shè)備，其中，當(dāng)?shù)谝荒K監(jiān)測(cè)到高壓母線或任一低壓母線電氣數(shù)據(jù)采集回路一相或多相斷開(kāi)時(shí)，第二模塊確定所述高壓母線或低壓母線發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓！?br>
25.如權(quán)利要求22所述的控制設(shè)備，其中，當(dāng)?shù)谝荒K監(jiān)測(cè)到任一并網(wǎng)變壓器的電氣數(shù)據(jù)采集回路一相或多相斷開(kāi)時(shí)，第二模塊確定所述并網(wǎng)變壓器發(fā)生故障。
26.如權(quán)利要求19所述的控制設(shè)備，其中，當(dāng)?shù)谝荒K監(jiān)測(cè)到風(fēng)電送出線路的電氣數(shù)據(jù)采集回路一相或多相斷開(kāi)，導(dǎo)致并網(wǎng)點(diǎn)電氣數(shù)據(jù)無(wú)法正常采集時(shí)，第二模塊確定所述風(fēng)電送出線路發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓！?br>
27.如權(quán)利要求17所述的控制設(shè)備，其中，所述電網(wǎng)調(diào)度命令是無(wú)功功率控制命令、并網(wǎng) 點(diǎn)電壓控制命令以及并網(wǎng)點(diǎn)功率因數(shù)控制命令中的至少一個(gè)。
28.如權(quán)利要求20-23之一所述的控制設(shè)備，其中， 當(dāng)?shù)谝荒K監(jiān)測(cè)到并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電送出線路的電流小于預(yù)定的工作電流門限值且高壓母線電壓低于預(yù)定的工作電壓門限值時(shí)，第二模塊確定風(fēng)電送出線路發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓＃? 當(dāng)?shù)谝荒K監(jiān)測(cè)到高壓母線或任一低壓母線發(fā)生短路故障時(shí)，第二模塊確定所述高壓母線或低壓母線發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓＃? 其中，當(dāng)?shù)谝荒K監(jiān)測(cè)到所有的并網(wǎng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，第二模塊確定所述并網(wǎng)變壓器作為一個(gè)并網(wǎng)變壓器監(jiān)測(cè)源發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓＃? 當(dāng)?shù)谝荒K監(jiān)測(cè)到每個(gè)集電線路的電流小于預(yù)定的工作電流門限值，且其所連接的風(fēng)機(jī)都未發(fā)電，則第二模塊確定所有的集電線路作為一個(gè)集電線路監(jiān)測(cè)源發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓！?br>
29.如權(quán)利要求20所述的控制設(shè)備，其中，所述預(yù)定的工作電流門限值設(shè)置為并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電送出線路的額定工作電流的5% 8%，所述預(yù)定的工作電壓門限值設(shè)置為并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電送出線路的額定工作電壓的20%。
30.如權(quán)利要求23所述的控制設(shè)備，其中，所述預(yù)定的工作電流門限值設(shè)置為集電線路的額定工作電流的5 % 8 %。
全文摘要
本發(fā)明提供一種風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電系統(tǒng)的電氣主拓?fù)渫暾缘谋O(jiān)測(cè)方法以及使用所述監(jiān)測(cè)方法的控制設(shè)備。所述監(jiān)測(cè)方法包括在風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電系統(tǒng)的控制器端，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)影響電氣拓?fù)渫暾缘母鱾€(gè)監(jiān)測(cè)源的狀態(tài)；如果確定監(jiān)測(cè)的任一個(gè)監(jiān)測(cè)源發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓?，則停止執(zhí)行電網(wǎng)調(diào)度指令。使用所述檢測(cè)方法的控制設(shè)備，包括第一模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)影響電氣拓?fù)渫暾缘母鱾€(gè)監(jiān)測(cè)源的狀態(tài)；第二模塊，用于如果確定監(jiān)測(cè)的任一個(gè)監(jiān)測(cè)源發(fā)生將導(dǎo)致電氣拓?fù)渫暾云茐牡漠惓?，則停止執(zhí)行電網(wǎng)調(diào)度指令。
文檔編號(hào)H02J3/00GK102868159SQ201210355689
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者舒鵬, 喬元, 張毅 申請(qǐng)人:北京金風(fēng)科創(chuàng)風(fēng)電設(shè)備有限公司