專利名稱：一種風(fēng)電場并網(wǎng)控制的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種風(fēng)電場并網(wǎng)控制的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域：
[0001]本實用新型涉及風(fēng)電場控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種風(fēng)電場并網(wǎng)控制的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。背景技術(shù)：
[0002]隨著風(fēng)力發(fā)電在電源中的比重不斷增大，風(fēng)電入網(wǎng)對電力系統(tǒng)的影響已不容忽視，電網(wǎng)要求風(fēng)電機(jī)組具有較高的電網(wǎng)適應(yīng)性，并且具備穩(wěn)壓控制功能。[0003]現(xiàn)有集中式風(fēng)電場在電網(wǎng)中所占比例較小，屬于電源弱電網(wǎng)強(qiáng)的情況，其供電結(jié)構(gòu)為傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)輻射狀供電結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)集中式風(fēng)電場一般是幾十臺甚至上百臺為單位集中接入電網(wǎng)，易受區(qū)域限制，工程造價比較高，不能根據(jù)用戶負(fù)載進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，很難有效做到對有功和無功的協(xié)調(diào)控制來穩(wěn)定電網(wǎng)。
實用新型內(nèi)容[0004]本實用新型提供一種風(fēng)電場并網(wǎng)控制的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，用戶負(fù)載與風(fēng)電機(jī)組設(shè)在同一電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中，通過電網(wǎng)調(diào)度中心發(fā)出相關(guān)指令，對風(fēng)電機(jī)組切入切出及電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制， 對有功和無功的協(xié)調(diào)控制有效地穩(wěn)定電網(wǎng)。[0005]一種風(fēng)電場并網(wǎng)控制的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括與電網(wǎng)連接的電網(wǎng)調(diào)度中心，所述電網(wǎng)調(diào)度中心連接有與電網(wǎng)連接的自動電壓控制系統(tǒng)，所述自動電壓控制系統(tǒng)連接有數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)及與電網(wǎng)連接的靜態(tài)同步補(bǔ)償器，所述數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)連接有與電網(wǎng)連接的若干組風(fēng)電機(jī)組，所述電網(wǎng)還連接有用戶負(fù)載，所述用戶負(fù)載與風(fēng)電機(jī)組設(shè)在同一電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中。所述風(fēng)電機(jī)組可一組或若干組切入切出電網(wǎng)，所述風(fēng)電機(jī)組切入切出電網(wǎng)的間隔控制時間彡5s，所述風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)有功上升速率彡50kw，脫網(wǎng)有功下降速率 < 300kw,所述風(fēng)電機(jī)組的零電壓穿越能力時間< 300ms,高電壓穿越能力時間< 500ms,所述自動電壓控制系統(tǒng)設(shè)有無功功率補(bǔ)償控制器及與無功功率補(bǔ)償控制器連接的無功分配器，所述數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)設(shè)有風(fēng)電場無功功率極限計算模塊。[0006]本實用新型一種風(fēng)電場并網(wǎng)控制的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，用戶負(fù)載與風(fēng)電機(jī)組設(shè)在同一電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中，通過電網(wǎng)調(diào)度中心發(fā)出相關(guān)指令，對風(fēng)電機(jī)組切入切出及電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，對有功和無功的協(xié)調(diào)控制有效地穩(wěn)定電網(wǎng)，減小風(fēng)電機(jī)組的切入切出對電網(wǎng)的沖擊。
[0007]
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)說明，其中[0008]圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0009]圖2為本實用新型的全場恒無功控制模式示意圖。[0010]圖3為本實用新型的恒電壓控制模式示意圖。[0011]圖4為本實用新型電壓穿越能力示意圖。
具體實施方式
[0012]
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式作詳細(xì)說明。[0013]本實用新型一種風(fēng)電場并網(wǎng)控制的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括與電網(wǎng)6連接的電網(wǎng)調(diào)度中心 1，所述電網(wǎng)調(diào)度中心I連接有與電網(wǎng)6連接的自動電壓控制系統(tǒng)2，所述自動電壓控制系統(tǒng) 2連接有數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)3及與電網(wǎng)6連接的靜態(tài)同步補(bǔ)償器9，所述數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)3連接有與電網(wǎng)6連接的若干組風(fēng)電機(jī)組5，所述電網(wǎng)6還連接有用戶負(fù)載 8，所述用戶負(fù)載8與風(fēng)電機(jī)組5設(shè)在同一電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中，改變了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)輻射狀的供電結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)用戶負(fù)載8的情況靈活調(diào)節(jié)，實現(xiàn)就地發(fā)電就地消化，使電網(wǎng)6運行更穩(wěn)定。 所述風(fēng)電機(jī)組5可一組或若干組切入切出電網(wǎng)6，所述風(fēng)電機(jī)組5切入切出電網(wǎng)6的間隔控制時間彡5S，所述風(fēng)電機(jī)組5并網(wǎng)有功上升速率彡50kw/s，脫網(wǎng)有功下降速率彡300kw/s, 所述風(fēng)電機(jī)組5的零電壓穿越能力時間彡300ms,高電壓穿越能力時間彡500ms,所述自動電壓控制系統(tǒng)2設(shè)有無功功率補(bǔ)償控制器21及與無功功率補(bǔ)償控制器21連接的無功分配器22，所述數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)3設(shè)有風(fēng)電場無功功率極限計算模塊31。[0014]根據(jù)用戶負(fù)載8對分布式風(fēng)電場進(jìn)行全場有功功率控制，電網(wǎng)調(diào)度中心I發(fā)出的調(diào)度指令，分?jǐn)傆泄β手练植际斤L(fēng)電場中獨立接入電網(wǎng)6的風(fēng)電機(jī)組5，根據(jù)當(dāng)前全場平均風(fēng)速計算出預(yù)測功率，當(dāng)調(diào)度指令值大于預(yù)測功率時，每 臺風(fēng)電機(jī)組5速度設(shè)定到額定值，從而最大限度地吸收風(fēng)能。[0015]當(dāng)調(diào)度指令值小于預(yù)測功率時，啟動限功率策略，判定調(diào)度指令值是否大于所有風(fēng)電機(jī)組5最小并網(wǎng)轉(zhuǎn)速對應(yīng)的最小功率之和，如果調(diào)度指令值大于所有風(fēng)電機(jī)組5最小并網(wǎng)轉(zhuǎn)速對應(yīng)的最小功率之和，則各風(fēng)電機(jī)組5速度設(shè)定到并網(wǎng)轉(zhuǎn)速，如果調(diào)度指令值小于所有風(fēng)電機(jī)組5最小并網(wǎng)轉(zhuǎn)速對應(yīng)的最小功率之和，則進(jìn)一步判斷每臺風(fēng)電機(jī)組5與第一次有功分配值的關(guān)系，同時向數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控系統(tǒng)3發(fā)送風(fēng)電機(jī)組5的功率限制信息及臺數(shù)，如果風(fēng)電機(jī)組5當(dāng)前功率30秒平均值小于第一次有功分配值，則當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組5 速度設(shè)定為額定轉(zhuǎn)速。否則以20rpm的步長減小設(shè)定轉(zhuǎn)速直到當(dāng)前功率30秒平均值與第二次有功分配值的誤差控制在50kw之內(nèi)。第二次有功分配值是系統(tǒng)根據(jù)接入電網(wǎng)的風(fēng)電機(jī)組5臺數(shù)信息由有功重新分配算法得到。[0016]根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度中心I發(fā)出的調(diào)度指令，還可以選擇恒功率因數(shù)控制、恒無功控制和恒電壓控制三種控制方式。恒功率因數(shù)控制，風(fēng)電機(jī)組5根據(jù)當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組5有功功率， 按設(shè)定的功率因數(shù)計算出需要發(fā)出的無功功率，在計算出全場無功的輸出。[0017]恒無功控制，風(fēng)電機(jī)組5根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度中心I發(fā)出的調(diào)度指令，各風(fēng)電機(jī)組5對無功功率進(jìn)行能力分?jǐn)?。P·為風(fēng)電機(jī)組5輸入機(jī)械功率，Ps> Pr分別為定子發(fā)出的有功功率和轉(zhuǎn)子發(fā)出的無功功率，P^Q。分別為網(wǎng)側(cè)變換器從電網(wǎng)6吸收的有功功率和無功功率，Pg、 Qg為風(fēng)電機(jī)組5送入電網(wǎng)6的有功功率和無功功率。忽略電機(jī)定轉(zhuǎn)子繞組損耗，有如下關(guān)系[0018]Pmec=Ps-Pr[0019]Ps=Pmec/(1-s)[0020]Pr=SPmec/(1-s)[0021]Qsmin, Qsmax分別為定子無功功率最小值和最大值，則定子無功功率Qs ^ tQsmin) Qsmax^。則有
權(quán)利要求1.一種風(fēng)電場并網(wǎng)控制的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括與電網(wǎng)連接的電網(wǎng)調(diào)度中心(I),其特征在于所述電網(wǎng)調(diào)度中心(I)連接有與電網(wǎng)連接的自動電壓控制系統(tǒng)(2)，所述自動電壓控制系統(tǒng)(2)連接有數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(3)和與電網(wǎng)連接的靜態(tài)同步補(bǔ)償器(9)，所述數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(3)連接有與電網(wǎng)連接的若干組風(fēng)電機(jī)組(5)，所述電網(wǎng)還連接有用戶負(fù)載(8)，所述用戶負(fù)載(8)與風(fēng)電機(jī)組(5)設(shè)在同一電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中。
2.按權(quán)利要求I所述一種風(fēng)電場并網(wǎng)控制的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于所述風(fēng)電機(jī)組(5) 可一組或若干組切入切出電網(wǎng)(6)，所述風(fēng)電機(jī)組(5)切入切出電網(wǎng)(6)的間隔控制時間 ^ 5S。
3.按權(quán)利要求2所述一種風(fēng)電場 并網(wǎng)控制的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于所述風(fēng)電機(jī)組(5) 并網(wǎng)有功上升速率< 50KW/S，所述風(fēng)電機(jī)組(5)的脫網(wǎng)有功下降速率< 300KW/S。
4.按權(quán)利要求I所述一種風(fēng)電場并網(wǎng)控制的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于所述風(fēng)電機(jī)組(5) 的零電壓穿越能力時間彡300ms,高電壓穿越能力時間彡500msο
5.按權(quán)利要求I所述一種風(fēng)電場并網(wǎng)控制的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于所述自動電壓控制系統(tǒng)(2)設(shè)有無功功率補(bǔ)償控制器(21)及與無功功率補(bǔ)償控制器(21)連接的無功分配器 (22)。
6.按權(quán)利要求I所述一種風(fēng)電場并網(wǎng)控制的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(3)設(shè)有風(fēng)電場無功功率極限計算模塊(31)。
專利摘要本實用新型一種風(fēng)電場并網(wǎng)控制的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，用戶負(fù)載與風(fēng)電機(jī)組設(shè)在同一電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中，改變了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)輻射狀的供電結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)用戶負(fù)載的情況靈活調(diào)節(jié)，實現(xiàn)就地發(fā)電就地消化，使電網(wǎng)運行更穩(wěn)定。通過電網(wǎng)調(diào)度中心發(fā)出相關(guān)指令，對風(fēng)電機(jī)組切入切出及電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，對有功和無功的協(xié)調(diào)控制有效地穩(wěn)定電網(wǎng)，減小風(fēng)電機(jī)組的切入切出對電網(wǎng)的沖擊。
文檔編號H02J3/38GK202798014SQ201220416598
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月21日
發(fā)明者蘭志杰, 陳超, 趙旭, 陳思范 申請人:廣東明陽風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司