本發(fā)明涉及風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換方法及裝置。

背景技術(shù)：

由于風(fēng)電等新能源具有隨機(jī)性、波動(dòng)性、間歇性等特點(diǎn)，對(duì)電網(wǎng)電壓的安全穩(wěn)定運(yùn)行存在潛在隱患。通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的無(wú)功分配可以提高風(fēng)電場(chǎng)安全運(yùn)行。風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)可調(diào)無(wú)功源較多，例如風(fēng)電機(jī)組、無(wú)功補(bǔ)償裝置、電容器等，各無(wú)功源的無(wú)功調(diào)節(jié)速度也存在較大差別。

國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司的劉海濤等人在專利《風(fēng)電場(chǎng)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置與風(fēng)機(jī)的無(wú)功置換方法》(申請(qǐng)?zhí)枺篊N201410579127.3，申請(qǐng)日：2014.10.26)中，提出了一種實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置與風(fēng)機(jī)的無(wú)功置換方法。該方法在風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓和風(fēng)機(jī)機(jī)端電壓都合格的基礎(chǔ)上，根據(jù)風(fēng)機(jī)當(dāng)前的無(wú)功調(diào)節(jié)能力，以動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功調(diào)節(jié)裕度最大化為目標(biāo)，通過(guò)控制動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)機(jī)的無(wú)功出力，將動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置發(fā)出或吸收的無(wú)功置換為風(fēng)機(jī)發(fā)出或吸收的無(wú)功。

中國(guó)能建廣東省電力設(shè)計(jì)研究院有限公司的顧志東等人在專利《靜止無(wú)功補(bǔ)償器與電容器、電抗器的無(wú)功置換控制方法》(申請(qǐng)?zhí)枺篊N201510598654.3，申請(qǐng)日：2015.09.18)中，提出了變電站內(nèi)靜止無(wú)功補(bǔ)償器與電容器、電抗器的無(wú)功置換方法。該方法可以保持SVC(靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置)無(wú)功調(diào)節(jié)裕度，使得電容、電抗器承擔(dān)緩慢的基礎(chǔ)無(wú)功需求，無(wú)功裕度充足的SVC承擔(dān)快速的無(wú)功需求。該方法提出了進(jìn)行無(wú)功置換的觸發(fā)條件，即通過(guò)求解二次規(guī)劃和SVC的最小條件步長(zhǎng)條件，來(lái)判斷是否需要進(jìn)行SVC與電容、電抗器的無(wú)功置換。

清華大學(xué)電機(jī)系的王旭冉等人在文章《考慮快速動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)亩?jí)電壓控制》(電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2015年,39(2):53-60)中，建立了二次規(guī)劃模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)無(wú)功儲(chǔ)備的優(yōu)化控制，利用慢速動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置(發(fā)電機(jī))置換出SVC/STATCOM的無(wú)功功率，提高電網(wǎng)動(dòng)態(tài)無(wú)功儲(chǔ)備水平。該方法將SVC設(shè)定值取為SVC出力的中間位置(即0Mvar),以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)動(dòng)態(tài)無(wú)功儲(chǔ)備。

清華大學(xué)的徐峰達(dá)等人在文章《基于模型預(yù)測(cè)控制理論的風(fēng)電場(chǎng)自動(dòng)電壓控制》(電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2015年,39(7):59-67)中，基于模型預(yù)測(cè)控制理論提出了一種旨在協(xié)調(diào)風(fēng)機(jī)和SVG的風(fēng)電場(chǎng)電壓控制方法。該方法以SVG(動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置)動(dòng)態(tài)無(wú)功儲(chǔ)備最大為優(yōu)化目標(biāo)，通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)和SVG的無(wú)功置換，使全過(guò)程SVG無(wú)功出力接近中點(diǎn)0Mvar運(yùn)行，為系統(tǒng)保留更多快速可調(diào)無(wú)功容量。

可見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中，均是以SVG/SVC具備最大無(wú)功儲(chǔ)備為目標(biāo)，以應(yīng)對(duì)突發(fā)電網(wǎng)事件時(shí)的無(wú)功需求，從安全性的角度實(shí)現(xiàn)快速調(diào)節(jié)的SVC/SVG和慢速調(diào)節(jié)的風(fēng)機(jī)/電容器/電抗器/火力發(fā)電機(jī)的無(wú)功置換，而未考慮其經(jīng)濟(jì)型的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換方法及裝置，以在保證風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置無(wú)功儲(chǔ)備的同時(shí)，提高經(jīng)濟(jì)效益。

本發(fā)明提供一種風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換方法，包括：比較風(fēng)電場(chǎng)實(shí)時(shí)電壓偏離風(fēng)電場(chǎng)目標(biāo)電壓的電壓偏差值與風(fēng)電場(chǎng)電壓死區(qū)；若所述電壓偏差值小于或等于所述風(fēng)電場(chǎng)電壓死區(qū)，實(shí)時(shí)獲取在風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小情況下可由風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置置換至風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換容量值；根據(jù)所述無(wú)功置換容量值將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功出力置換至所述風(fēng)電機(jī)組。

一些實(shí)施例中，實(shí)時(shí)獲取在風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小情況下可由風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置置換至風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換容量值，包括：建立以風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備電氣參數(shù)為狀態(tài)變量且以無(wú)功置換容量為控制變量的風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小化目標(biāo)函數(shù)；求解所述風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小化目標(biāo)函數(shù)得到所述無(wú)功置換容量值。

一些實(shí)施例中，所述風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小化目標(biāo)函數(shù)為：

minF_p＝f_i(u,x)；

所述風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小化目標(biāo)函數(shù)的約束條件為：

其中，F(xiàn)_p表示風(fēng)電場(chǎng)的有功損耗值，f_i(u,x)表示風(fēng)電場(chǎng)的有功損耗函數(shù)，u表示風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備電氣參數(shù)狀態(tài)變量，x表示無(wú)功置換容量控制變量，p_SVG(u,x)表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置有功損耗，p_T(u,x)表示風(fēng)電場(chǎng)主變有功損耗，p_TW(u,x)表示風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)箱變有功損耗，p_l(u,x)表示風(fēng)電場(chǎng)匯集線路有功損耗，u_min表示風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備電氣參數(shù)最小值，u_max表示風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備電氣參數(shù)最大值，x_min表示無(wú)功置換容量最小值，x_max表示無(wú)功置換容量最大值。

一些實(shí)施例中，根據(jù)所述無(wú)功置換容量值將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功出力置換至所述風(fēng)電機(jī)組，包括：比較所述無(wú)功置換容量值與風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量及無(wú)功向下可調(diào)量；若所述無(wú)功置換容量值在所述無(wú)功向上可調(diào)量和所述無(wú)功向下可調(diào)量之間，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+ΔQ_sw)/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG-ΔQ_sw；其中，Q_{WT_set}表示風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功設(shè)定值，Q_WT表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前無(wú)功值，ΔQ_sw表示所述無(wú)功置換容量值，N表示風(fēng)電場(chǎng)中風(fēng)電機(jī)組的臺(tái)數(shù)，Q_{SVG_set}表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功設(shè)定值，Q_SVG表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的當(dāng)前無(wú)功值。

一些實(shí)施例中，根據(jù)所述無(wú)功置換容量值將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功出力置換至所述風(fēng)電機(jī)組，還包括：若所述無(wú)功置換容量值大于所述無(wú)功向上可調(diào)量，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+Q_{WT_up})/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG-Q_{WT_up}；若所述無(wú)功置換容量值小于所述無(wú)功向下可調(diào)量，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+Q_{WT_down})/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG-Q_{WT_down}；其中，Q_{WT_set}表示風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功設(shè)定值，Q_WT表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前無(wú)功值，N表示風(fēng)電場(chǎng)中風(fēng)電機(jī)組的臺(tái)數(shù)，Q_{SVG_set}表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功設(shè)定值，Q_SVG表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的當(dāng)前無(wú)功值，Q_{WT_up}表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量，Q_{WT_down}表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量。

一些實(shí)施例中，該方法還包括：若所述電壓偏差值大于所述風(fēng)電場(chǎng)電壓死區(qū)，根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)總目標(biāo)無(wú)功將無(wú)功指令下發(fā)至所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和所述風(fēng)電機(jī)組。

一些實(shí)施例中，比較風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量與風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量、所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量、風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量、所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量、風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量之和、以及風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量之和；若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量大于風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量之和，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+Q_{WT_up})/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG+Q_{SVG_up}；若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量小于風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量之和且大于所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+ΔQ-Q_{SVG_up})/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG+Q_{SVG_up}；若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量小于風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量之和，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+Q_{WT_down})/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG+Q_{SVG_down}；若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量小于所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量且大于風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量之和，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+ΔQ-Q_{SVG_down})/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG+Q_{SVG_down}；若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量小于所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量且大于所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝Q_WT/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG+ΔQ；其中，Q_{WT_set}表示風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功設(shè)定值，Q_WT表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前無(wú)功值，Q_{WT_up}表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量，Q_{WT_down}表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量，N表示風(fēng)電場(chǎng)中風(fēng)電機(jī)組的臺(tái)數(shù)，Q_{SVG_set}表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功設(shè)定值，Q_SVG表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的當(dāng)前無(wú)功值，Q_{SVG_up}表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量，Q_{SVG_down}表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量，ΔQ表示風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量。

本發(fā)明還提供一種風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換裝置，包括：風(fēng)電場(chǎng)電壓狀態(tài)判斷單元，用于執(zhí)行：比較風(fēng)電場(chǎng)實(shí)時(shí)電壓偏離風(fēng)電場(chǎng)目標(biāo)電壓的電壓偏差值與風(fēng)電場(chǎng)電壓死區(qū)；無(wú)功置換容量值確定單元，用于執(zhí)行：若所述電壓偏差值小于或等于所述風(fēng)電場(chǎng)電壓死區(qū)，實(shí)時(shí)獲取在風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小情況下可由風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置置換至風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換容量值；風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功置換單元，用于執(zhí)行：根據(jù)所述無(wú)功置換容量值將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功出力置換至所述風(fēng)電機(jī)組。

一些實(shí)施例中，所述無(wú)功置換容量值確定單元，包括：有功損耗最小目標(biāo)函數(shù)建立模塊，用于執(zhí)行：建立以風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備電氣參數(shù)為狀態(tài)變量且以無(wú)功置換容量為控制變量的風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小化目標(biāo)函數(shù)；無(wú)功置換容量值求解模塊，用于執(zhí)行：求解所述風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小化目標(biāo)函數(shù)得到所述無(wú)功置換容量值。

一些實(shí)施例中，所述有功損耗最小目標(biāo)函數(shù)建立模塊用于執(zhí)行：

所述風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小化目標(biāo)函數(shù)為：

minF_p＝f_i(u,x)；

所述風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小化目標(biāo)函數(shù)的約束條件為：

其中，F(xiàn)_p表示風(fēng)電場(chǎng)的有功損耗值，f_i(u,x)表示風(fēng)電場(chǎng)的有功損耗函數(shù)，u表示風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備電氣參數(shù)狀態(tài)變量，x表示無(wú)功置換容量控制變量，p_SVG(u,x)表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置有功損耗，p_T(u,x)表示風(fēng)電場(chǎng)主變有功損耗，p_TW(u,x)表示風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)箱變有功損耗，p_l(u,x)表示風(fēng)電場(chǎng)匯集線路有功損耗，u_min表示風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備電氣參數(shù)最小值，u_max表示風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備電氣參數(shù)最大值，x_min表示無(wú)功置換容量最小值，x_max表示無(wú)功置換容量最大值。

一些實(shí)施例中，所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功置換單元，包括：無(wú)功置換判斷模塊，用于執(zhí)行：比較所述無(wú)功置換容量值與風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量及無(wú)功向下可調(diào)量；第一無(wú)功置換模塊，用于執(zhí)行：若所述無(wú)功置換容量值在所述無(wú)功向上可調(diào)量和所述無(wú)功向下可調(diào)量之間，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+ΔQ_sw)/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG-ΔQ_sw；其中，Q_{WT_set}表示風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功設(shè)定值，Q_WT表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前無(wú)功值，ΔQ_sw表示所述無(wú)功置換容量值，N表示風(fēng)電場(chǎng)中風(fēng)電機(jī)組的臺(tái)數(shù)，Q_{SVG_set}表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功設(shè)定值，Q_SVG表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的當(dāng)前無(wú)功值。

一些實(shí)施例中，所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功置換單元，還包括：第二無(wú)功置換模塊，用于執(zhí)行：若所述無(wú)功置換容量值大于所述無(wú)功向上可調(diào)量，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+Q_{WT_up})/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG-Q_{WT_up}；第三無(wú)功置換模塊，用于執(zhí)行：若所述無(wú)功置換容量值小于所述無(wú)功向下可調(diào)量，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+Q_{WT_down})/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG-Q_{WT_down}；其中，Q_{WT_set}表示風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功設(shè)定值，Q_WT表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前無(wú)功值，N表示風(fēng)電場(chǎng)中風(fēng)電機(jī)組的臺(tái)數(shù)，Q_{SVG_set}表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功設(shè)定值，Q_SVG表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的當(dāng)前無(wú)功值，Q_{WT_up}表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量，Q_{WT_down}表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量。

一些實(shí)施例中，該裝置還包括：無(wú)功指令下發(fā)單元，用于執(zhí)行：若所述電壓偏差值大于所述風(fēng)電場(chǎng)電壓死區(qū)，根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)總目標(biāo)無(wú)功將無(wú)功指令下發(fā)至所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和所述風(fēng)電機(jī)組。

一些實(shí)施例中，所述無(wú)功指令下發(fā)單元，包括：無(wú)功指令下發(fā)策略判斷模塊，用于執(zhí)行：比較風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量與風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量、所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量、風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量、所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量、風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量之和、以及風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量之和；第一無(wú)功指令下發(fā)模塊，用于執(zhí)行：若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量大于風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量之和，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+Q_{WT_up})/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG+Q_{SVG_up}；第二無(wú)功指令下發(fā)模塊，用于執(zhí)行：若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量小于風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量之和且大于所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+ΔQ-Q_{SVG_up})/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG+Q_{SVG_up}；第三無(wú)功指令下發(fā)模塊，用于執(zhí)行：若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量小于風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量之和，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+Q_{WT_down})/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG+Q_{SVG_down}；第四無(wú)功指令下發(fā)模塊，用于執(zhí)行：若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量小于所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量且大于風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量之和，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+ΔQ-Q_{SVG_down})/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG+Q_{SVG_down}；第五無(wú)功指令下發(fā)模塊，用于執(zhí)行：若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量小于所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量且大于所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝Q_WT/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG+ΔQ；其中，Q_{WT_set}表示風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功設(shè)定值，Q_WT表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前無(wú)功值，Q_{WT_up}表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量，Q_{WT_down}表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量，N表示風(fēng)電場(chǎng)中風(fēng)電機(jī)組的臺(tái)數(shù)，Q_{SVG_set}表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功設(shè)定值，Q_SVG表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的當(dāng)前無(wú)功值，Q_{SVG_up}表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量，Q_{SVG_down}表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量，ΔQ表示風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量。

本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換方法及裝置，針對(duì)目前風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)(AVC)中存在的不足，在風(fēng)電場(chǎng)電壓偏差小于電壓死區(qū)的情況下，對(duì)風(fēng)電機(jī)組和無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功置換容量在最小風(fēng)電場(chǎng)有功損耗情況下進(jìn)行確定，通過(guò)風(fēng)電機(jī)組和無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功置換，可以保證風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小的同時(shí)，使得無(wú)功補(bǔ)償裝置具備較大無(wú)功儲(chǔ)備，以實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。進(jìn)一步，在風(fēng)電場(chǎng)電壓偏差大于電壓死區(qū)的情況下，根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)目標(biāo)總無(wú)功將下發(fā)的無(wú)功分配至風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組，可充分利用風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)不同無(wú)功源的特點(diǎn)，例如風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置響應(yīng)快的特點(diǎn)，協(xié)調(diào)不同響應(yīng)速度的無(wú)功源進(jìn)行控制，風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功變化量?jī)?yōu)先分配給風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置，從而提高AVC系統(tǒng)的響應(yīng)速度。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換方法的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明一實(shí)施例中獲取無(wú)功置換容量值的方法流程示意圖；

圖3是本發(fā)明一實(shí)施例中由風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置至風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行無(wú)功置換的方法流程示意圖；

圖4是本發(fā)明另一實(shí)施例中由風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置至風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行無(wú)功置換的方法流程示意圖；

圖5是本發(fā)明另一實(shí)施例的風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換方法的流程示意圖；

圖6是本發(fā)明一實(shí)施例中將無(wú)功指令下發(fā)至風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的方法流程示意圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明一實(shí)施例中無(wú)功置換容量值確定單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明一實(shí)施例中風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功置換單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本發(fā)明另一實(shí)施例中風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功置換單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是本發(fā)明另一實(shí)施例的風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是本發(fā)明一實(shí)施例中無(wú)功指令下發(fā)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功調(diào)節(jié)為毫秒級(jí)的響應(yīng)時(shí)間，而風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功調(diào)節(jié)為秒級(jí)的響應(yīng)時(shí)間。當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)電壓發(fā)生擾動(dòng)時(shí)，可優(yōu)先調(diào)節(jié)響應(yīng)速度快的無(wú)功補(bǔ)償裝置。在保證電壓合格、優(yōu)質(zhì)的前提下，可用風(fēng)電機(jī)組、電容器等慢速無(wú)功源將快速無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功置換出來(lái)，使得無(wú)功補(bǔ)償裝置具備充足的無(wú)功儲(chǔ)備，應(yīng)對(duì)電網(wǎng)電壓擾動(dòng)特別是電網(wǎng)故障的情況。

針對(duì)現(xiàn)有的風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換方法僅以風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置具備最大無(wú)功儲(chǔ)備為目標(biāo)而無(wú)法同時(shí)考慮其經(jīng)濟(jì)效益的問(wèn)題，以及風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)無(wú)功源的特點(diǎn)，本發(fā)明提供一種風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換方法，確定無(wú)功置換容量大小，在保證無(wú)功儲(chǔ)備的基礎(chǔ)上，能夠達(dá)到風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小的目的。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換方法的流程示意圖。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換方法，可包括步驟：

S110：比較風(fēng)電場(chǎng)實(shí)時(shí)電壓偏離風(fēng)電場(chǎng)目標(biāo)電壓的電壓偏差值與風(fēng)電場(chǎng)電壓死區(qū)；

S120：若所述電壓偏差值小于或等于所述風(fēng)電場(chǎng)電壓死區(qū)，實(shí)時(shí)獲取在風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小情況下可由風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置置換至風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換容量值；

S130：根據(jù)所述無(wú)功置換容量值將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功出力置換至所述風(fēng)電機(jī)組。

在上述步驟S110中，可以從風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)獲取風(fēng)電場(chǎng)實(shí)時(shí)電壓，再根據(jù)給定的風(fēng)電場(chǎng)目標(biāo)電壓計(jì)算得到風(fēng)電場(chǎng)實(shí)時(shí)電壓偏離風(fēng)電場(chǎng)目標(biāo)電壓的電壓偏差值。將計(jì)算得到的電壓偏差值與風(fēng)電場(chǎng)電壓死區(qū)比較得到風(fēng)電場(chǎng)電壓的狀態(tài)。針對(duì)不同的風(fēng)電場(chǎng)電壓狀態(tài)可以采用不同的策略將無(wú)功下發(fā)指令分配至風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組。

若風(fēng)電場(chǎng)電壓偏差不大于電壓死區(qū)，可通過(guò)構(gòu)建考慮風(fēng)電場(chǎng)有功損耗的無(wú)功分配模型，例如，風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小化目標(biāo)函數(shù)，并求解該模型得到在風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小情況下風(fēng)機(jī)和無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功置換容量。

在上述步驟S120和步驟S130中，若所述電壓偏差值小于或等于所述風(fēng)電場(chǎng)電壓死區(qū)，說(shuō)明風(fēng)電場(chǎng)電壓尚處于穩(wěn)態(tài)。此時(shí)獲取在風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小情況下可由風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置置換至風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換容量值，能夠盡可能減小風(fēng)電場(chǎng)有功損耗，根據(jù)該無(wú)功置換容量值進(jìn)行無(wú)功置換，能夠使得風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置具備較大的無(wú)功儲(chǔ)備。在風(fēng)電場(chǎng)電壓處于穩(wěn)態(tài)的情況下進(jìn)行無(wú)功置換不會(huì)影響風(fēng)電場(chǎng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

本發(fā)明實(shí)施例，通過(guò)在風(fēng)電場(chǎng)實(shí)時(shí)電壓偏離風(fēng)電場(chǎng)目標(biāo)電壓的電壓偏差值小于或等于風(fēng)電場(chǎng)電壓死區(qū)的風(fēng)電場(chǎng)穩(wěn)態(tài)情況下，獲取使得風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小的無(wú)功置換容量值，并將該無(wú)功置換容量值由風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置置換至風(fēng)電機(jī)組，能夠保證風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小的同時(shí)，使得風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置具備較大的無(wú)功儲(chǔ)備。在有無(wú)功指令急需下發(fā)時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置能夠做出快速響應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

圖2是本發(fā)明一實(shí)施例中獲取無(wú)功置換容量值的方法流程示意圖。如圖2所示，在上述步驟S120中，實(shí)時(shí)獲取在風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小情況下可由風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置置換至風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換容量值的方法，可包括步驟：

S121：建立以風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備電氣參數(shù)為狀態(tài)變量且以無(wú)功置換容量為控制變量的風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小化目標(biāo)函數(shù)；

S122：求解所述風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小化目標(biāo)函數(shù)得到所述無(wú)功置換容量值。

在上述步驟S121中，風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備電氣參數(shù)可以是風(fēng)電場(chǎng)的有功出力、無(wú)功出力、主變等。該風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小化目標(biāo)函數(shù)可以包括一個(gè)或多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備電氣參數(shù)狀態(tài)變量。

在上述步驟S122中，實(shí)時(shí)獲取風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備電氣參數(shù)，得到相應(yīng)的風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小化目標(biāo)函數(shù)，可以得到實(shí)時(shí)的無(wú)功置換容量值，利用該無(wú)功置換容量值實(shí)時(shí)進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換，能夠更好地減小風(fēng)電場(chǎng)有功損耗并保證風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置無(wú)功儲(chǔ)備。

一些實(shí)施例中，所述風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小化目標(biāo)函數(shù)可為：

minF_p＝f_i(u,x)；

所述風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小化目標(biāo)函數(shù)的約束條件為：

其中，F(xiàn)_p表示風(fēng)電場(chǎng)的有功損耗值，f_i(u,x)表示風(fēng)電場(chǎng)的有功損耗函數(shù)，u表示風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備電氣參數(shù)狀態(tài)變量，x表示無(wú)功置換容量控制變量，p_SVG(u,x)表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置有功損耗，p_T(u,x)表示風(fēng)電場(chǎng)主變有功損耗，p_TW(u,x)表示風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)箱變有功損耗，p_l(u,x)表示風(fēng)電場(chǎng)匯集線路有功損耗，u_min表示風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備電氣參數(shù)最小值，u_max表示風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備電氣參數(shù)最大值，x_min表示無(wú)功置換容量最小值，x_max表示無(wú)功置換容量最大值。

求解上述目標(biāo)函數(shù)，可得到滿足上述約束條件的風(fēng)電場(chǎng)總有功損耗最小所需的無(wú)功置換容量ΔQ_sw。

風(fēng)電場(chǎng)的有功損耗值F_p和風(fēng)電場(chǎng)的有功損耗函數(shù)f_i(u,x)為風(fēng)電場(chǎng)總的有功損耗，可包括風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置有功損耗p_SVG(u,x)、風(fēng)電場(chǎng)主變有功損耗p_T(u,x)、風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)箱變有功損耗p_TW(u,x)及風(fēng)電場(chǎng)匯集線路有功損耗p_l(u,x)等。風(fēng)電場(chǎng)總的有功損耗包括了風(fēng)電場(chǎng)大部分主要的有功損耗，考慮全面，得到的無(wú)功置換容量值將更準(zhǔn)確。風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備電氣參數(shù)可以包括風(fēng)電場(chǎng)當(dāng)前的有功出力、無(wú)功出力、主變等設(shè)備的電氣參數(shù)等，不同的風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備電氣參數(shù)可以具有不同的最大值和最小值作為約束條件。

在其他實(shí)施例中，在上述風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小化目標(biāo)函數(shù)的約束條件中，可以對(duì)無(wú)功置換容量控制變量x的上下限進(jìn)行約束，例如上限x_max可為Q_{SVG_up}，下限x_min可為Q_{SVG_down}，即x_min≤x≤x_max可為Q_{SVG_down}≤x≤Q_{SVG_up}。此時(shí)，求解得到的無(wú)功置換容量值ΔQ_sw一般在上限Q_{SVG_up}和下限Q_{SVG_down}之間。

圖3是本發(fā)明一實(shí)施例中由風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置至風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行無(wú)功置換的方法流程示意圖。如圖3所示，在上述步驟S130中，根據(jù)所述無(wú)功置換容量值將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功出力置換至所述風(fēng)電機(jī)組的方法，可包括步驟：

S131：比較所述無(wú)功置換容量值與風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量及無(wú)功向下可調(diào)量；

S132：若所述無(wú)功置換容量值在所述無(wú)功向上可調(diào)量和所述無(wú)功向下可調(diào)量之間，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+ΔQ_sw)/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG-ΔQ_sw。

其中，Q_{WT_set}表示風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功設(shè)定值，Q_WT表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前無(wú)功值，ΔQ_sw表示所述無(wú)功置換容量值，N表示風(fēng)電場(chǎng)中風(fēng)電機(jī)組的臺(tái)數(shù)，Q_{SVG_set}表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功設(shè)定值，Q_SVG表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的當(dāng)前無(wú)功值。

在上述步驟S132中，所述無(wú)功置換容量值在所述無(wú)功向上可調(diào)量和所述無(wú)功向下可調(diào)量之間，即Q_{sw_down}≤ΔQ_sw≤Q_{sw_up}，每臺(tái)風(fēng)機(jī)無(wú)功設(shè)定值可為Q_{WT_set}＝(Q_WT+ΔQ_sw)/N，動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功設(shè)定值可為Q_{SVG_set}＝Q_SVG-ΔQ_sw。

本實(shí)施例中，該無(wú)功置換容量值是在風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小的情況下得到，根據(jù)求得的無(wú)功置換容量值進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換，不僅能夠保證風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置具有更多無(wú)功儲(chǔ)備，以在有無(wú)功急需下發(fā)的情況下利用其自身特點(diǎn)做出快速響應(yīng)，并且同時(shí)能夠使得風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。

圖4是本發(fā)明另一實(shí)施例中由風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置至風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行無(wú)功置換的方法流程示意圖。如圖4所示，圖3所示的由風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置至風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行無(wú)功置換的方法，在上述步驟S130中，根據(jù)所述無(wú)功置換容量值將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功出力置換至所述風(fēng)電機(jī)組的方法，還可包括步驟：

S133：若所述無(wú)功置換容量值大于所述無(wú)功向上可調(diào)量，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+Q_{WT_up})/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG-Q_{WT_up}；

S134：若所述無(wú)功置換容量值小于所述無(wú)功向下可調(diào)量，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+Q_{WT_down})/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG-Q_{WT_down}。

其中，Q_{WT_set}表示風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功設(shè)定值，Q_WT表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前無(wú)功值，N表示風(fēng)電場(chǎng)中風(fēng)電機(jī)組的臺(tái)數(shù)，Q_{SVG_set}表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功設(shè)定值，Q_SVG表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的當(dāng)前無(wú)功值，Q_{WT_up}表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量，Q_{WT_down}表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量。

在上述步驟S133中，若所述無(wú)功置換容量值大于所述無(wú)功向上可調(diào)量，即ΔQ_sw＞Q_{sw_up}，則將每臺(tái)風(fēng)機(jī)無(wú)功設(shè)定值為Q_{WT_set}＝(Q_WT+Q_{WT_up})/N，動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功設(shè)定值為Q_{SVG_set}＝Q_SVG-Q_{WT_up}，以此可以在無(wú)功置換容量值大于風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量時(shí)，保證風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置無(wú)功儲(chǔ)備，并使風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小。

在上述步驟S134中，若所述無(wú)功置換容量值小于所述無(wú)功向下可調(diào)量，即ΔQ_sw＜Q_{sw_down}，則將每臺(tái)風(fēng)機(jī)無(wú)功設(shè)定值為Q_{WT_set}＝(Q_WT+Q_{WT_down})/N，動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功設(shè)定值為Q_{SVG_set}＝Q_SVG-Q_{WT_down}，以此可以在無(wú)功置換容量值小于風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量時(shí)，保證風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置無(wú)功儲(chǔ)備，并使風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小。

上述各實(shí)施例中，根據(jù)各種不同的無(wú)功置換條件進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換，可以更好地兼顧風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功儲(chǔ)備和減小風(fēng)電場(chǎng)有功損耗。

圖5是本發(fā)明另一實(shí)施例的風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換方法的流程示意圖。如圖5所示，圖1所示的風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換方法，還可包括步驟：

S140：若所述電壓偏差值大于所述風(fēng)電場(chǎng)電壓死區(qū)，根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)總目標(biāo)無(wú)功將無(wú)功指令下發(fā)至所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和所述風(fēng)電機(jī)組。

在上述步驟S140中，若所述電壓偏差值大于所述風(fēng)電場(chǎng)電壓死區(qū)，風(fēng)電場(chǎng)電壓處于非穩(wěn)態(tài)，急需下發(fā)無(wú)功，使風(fēng)電場(chǎng)電壓達(dá)到穩(wěn)態(tài)。根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)總目標(biāo)無(wú)功下發(fā)無(wú)功指令，能夠盡可能保證大的風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功儲(chǔ)備，以盡量保證風(fēng)電場(chǎng)的安全運(yùn)行。

一些實(shí)施例中，在調(diào)節(jié)周期到來(lái)時(shí)，可從風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可獲取風(fēng)電場(chǎng)的當(dāng)前有功出力P、所有風(fēng)電總的當(dāng)前無(wú)功值Q_WT、風(fēng)電總無(wú)功向上可調(diào)量Q_{WT_up}、風(fēng)電總無(wú)功向下可調(diào)量Q_{WT_down}、風(fēng)機(jī)個(gè)數(shù)為N；可從無(wú)功補(bǔ)償裝置獲得動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置當(dāng)前無(wú)功值為Q_SVG、動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置無(wú)功向上可調(diào)量Q_{SVG_up}、動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置無(wú)功向下可調(diào)量Q_{SVG_down}；可通過(guò)各種途徑獲取風(fēng)電場(chǎng)目標(biāo)電壓為V_target、風(fēng)電場(chǎng)當(dāng)前電壓為V_PCC、風(fēng)電場(chǎng)電壓死區(qū)為V_d、風(fēng)電場(chǎng)總目標(biāo)無(wú)功為Q_target。

圖6是本發(fā)明一實(shí)施例中將無(wú)功指令下發(fā)至風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的方法流程示意圖。如圖6所示，在上述步驟S140中，根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)總目標(biāo)無(wú)功將無(wú)功指令下發(fā)至所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和所述風(fēng)電機(jī)組的方法，可包括步驟：

S141：比較風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量與風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量、所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量、風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量、所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量、風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量之和、以及風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量之和；

S142：若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量大于風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量之和，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+Q_{WT_up})/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG+Q_{SVG_up}；

S143：若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量小于風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量之和且大于所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+ΔQ-Q_{SVG_up})/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG+Q_{SVG_up}；

S144：若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量小于風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量之和，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+Q_{WT_down})/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG+Q_{SVG_down}；

S145：若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量小于所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量且大于風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量之和，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_WT__set＝(Q_WT+ΔQ-Q_SVG__down)/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_SVG__set＝Q_SVG+Q_SVG__do_wn；

S146：若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量小于所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量且大于所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_WT__set＝Q_WT/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_SVG__set＝Q_SVG+ΔQ。

其中，Q_WT__set表示風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功設(shè)定值，Q_WT表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前無(wú)功值，Q_WT__up表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量，Q_WT__down表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量，N表示風(fēng)電場(chǎng)中風(fēng)電機(jī)組的臺(tái)數(shù)，Q_SVG__set表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功設(shè)定值，Q_SVG表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的當(dāng)前無(wú)功值，Q_SVG__up表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量，Q_SVG__down表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量，ΔQ表示風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量。

若風(fēng)電場(chǎng)電壓偏差|V_ref-V_pcc|(其中，V_ref為風(fēng)電場(chǎng)目標(biāo)電壓，V_pcc為風(fēng)電場(chǎng)實(shí)時(shí)電壓/風(fēng)電場(chǎng)當(dāng)前電壓)大于電壓死區(qū)V_d，則根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)總目標(biāo)無(wú)功Q_target將無(wú)功指令下發(fā)給無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)機(jī)。即|V_ref-V_pcc|＞V_d時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量為ΔQ＝Q_target-Q_WT-Q_SVG。

在上述步驟S141中，可以將風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量與風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量、所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量、風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量、所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量、風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量之和、以及風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量之和六者中的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)行比較。

在上述步驟S142中，若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量大于風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量之和，即ΔQ＞Q_{SVG_up}+Q_{WT_up}，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)機(jī)無(wú)功設(shè)定值為Q_{WT_set}＝(Q_WT+Q_{WT_up})/N，動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功設(shè)定值為Q_{SVG_set}＝Q_SVG+Q_{SVG_up}，需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量超過(guò)SVG和風(fēng)電機(jī)組的可調(diào)上限時(shí)，SVG和風(fēng)機(jī)按最大可調(diào)上限下發(fā)無(wú)功。

在上述步驟S143中，若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量小于風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量之和且大于所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量，即Q_{SVG_up}＜ΔQ＜Q_{SVG_up}+Q_{WT_up}，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)機(jī)無(wú)功設(shè)定值為Q_{WT_set}＝(Q_WT+ΔQ-Q_{SVG_up})/N，動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功設(shè)定值為Q_{SVG_set}＝Q_SVG+Q_{SVG_up}，需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量超過(guò)SVG可調(diào)上限，但未超過(guò)風(fēng)電機(jī)組的可調(diào)上限時(shí)，SVG下發(fā)無(wú)功為最大可調(diào)上限，剩余的無(wú)功需求下發(fā)給風(fēng)電機(jī)組。

在上述步驟S144中，若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量小于風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量之和，即ΔQ＜Q_{SVG_down}+Q_{WT_down}，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)機(jī)無(wú)功設(shè)定值為Q_{WT_set}＝(Q_WT+Q_{WT_down})/N，動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功設(shè)定值為Q_{SVG_set}＝Q_SVG+Q_{SVG_down}，需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量超過(guò)SVG和風(fēng)電機(jī)組的可調(diào)下限時(shí)，SVG和風(fēng)機(jī)按最大可調(diào)下限下發(fā)無(wú)功。

在上述步驟S145中，若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量小于所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量且大于風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量之和，即Q_{SVG_down}+Q_{WT_down}＜ΔQ＜Q_{SVG_down}，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)機(jī)無(wú)功設(shè)定值為Q_{WT_set}＝(Q_WT+ΔQ-Q_{SVG_down})/N，動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功設(shè)定值為Q_{SVG_set}＝Q_SVG+Q_{SVG_down}，需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量超過(guò)SVG可調(diào)下限，但未超過(guò)風(fēng)電機(jī)組的可調(diào)下限時(shí)，SVG下發(fā)無(wú)功為最大可調(diào)下限，剩余的無(wú)功需求下發(fā)給風(fēng)電機(jī)組。

在上述步驟S146中，若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量小于所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量且大于所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量，即Q_{SVG_down}＜ΔQ＜Q_{SVG_up}，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)機(jī)無(wú)功設(shè)定值為Q_{WT_set}＝Q_WT/N，動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功設(shè)定值為Q_{SVG_set}＝Q_SVG+ΔQ，需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量未超過(guò)SVG可調(diào)上下限，總無(wú)功調(diào)節(jié)量全部下發(fā)給SVG，風(fēng)電機(jī)組無(wú)功保持原來(lái)輸出。

本實(shí)施例中，風(fēng)電機(jī)組和SVG無(wú)功分配的總原則是：風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功變化量?jī)?yōu)先分配給SVG，當(dāng)SVG無(wú)功容量不足的情況下，再將多余的無(wú)功變化量分配給風(fēng)電機(jī)組，以此，可以利用SVG響應(yīng)快的特點(diǎn)，提高風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)AVC(自動(dòng)電壓控制系統(tǒng))系統(tǒng)的響應(yīng)速度。

本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換方法，針對(duì)目前風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)(AVC)中存在的不足，在風(fēng)電場(chǎng)電壓偏差小于電壓死區(qū)的情況下，對(duì)風(fēng)電機(jī)組和無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功置換容量在最小風(fēng)電場(chǎng)有功損耗情況下進(jìn)行確定，通過(guò)風(fēng)電機(jī)組和無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功置換，可以保證風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小的同時(shí)，使得無(wú)功補(bǔ)償裝置具備較大無(wú)功儲(chǔ)備，以實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。進(jìn)一步，在風(fēng)電場(chǎng)電壓偏差大于電壓死區(qū)的情況下，根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)目標(biāo)總無(wú)功將下發(fā)的無(wú)功分配至風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組，可充分利用風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)不同無(wú)功源的特點(diǎn)，例如風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置響應(yīng)快的特點(diǎn)，協(xié)調(diào)不同響應(yīng)速度的無(wú)功源進(jìn)行控制，風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功變化量?jī)?yōu)先分配給風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置，從而提高AVC系統(tǒng)的響應(yīng)速度。

基于與圖1所示的風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換方法相同的發(fā)明構(gòu)思，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換裝置，如下面實(shí)施例所述。由于該風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換裝置解決問(wèn)題的原理與風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換方法相似，因此該風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換裝置的實(shí)施可以參見(jiàn)風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換方法的實(shí)施，重復(fù)之處不再贅述。

圖7是本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示，本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換裝置，可包括：風(fēng)電場(chǎng)電壓狀態(tài)判斷單元210、無(wú)功置換容量值確定單元220及風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功置換單元230，上述各單元順序連接。

風(fēng)電場(chǎng)電壓狀態(tài)判斷單元210用于執(zhí)行：比較風(fēng)電場(chǎng)實(shí)時(shí)電壓偏離風(fēng)電場(chǎng)目標(biāo)電壓的電壓偏差值與風(fēng)電場(chǎng)電壓死區(qū)。

無(wú)功置換容量值確定單元220用于執(zhí)行：若所述電壓偏差值小于或等于所述風(fēng)電場(chǎng)電壓死區(qū)，實(shí)時(shí)獲取在風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小情況下可由風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置置換至風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換容量值。

風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功置換單元230用于執(zhí)行：根據(jù)所述無(wú)功置換容量值將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功出力置換至所述風(fēng)電機(jī)組。

在風(fēng)電場(chǎng)電壓狀態(tài)判斷單元210中，可以從風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)獲取風(fēng)電場(chǎng)實(shí)時(shí)電壓，再根據(jù)給定的風(fēng)電場(chǎng)目標(biāo)電壓計(jì)算得到風(fēng)電場(chǎng)實(shí)時(shí)電壓偏離風(fēng)電場(chǎng)目標(biāo)電壓的電壓偏差值。將計(jì)算得到的電壓偏差值與風(fēng)電場(chǎng)電壓死區(qū)比較得到風(fēng)電場(chǎng)電壓的狀態(tài)。針對(duì)不同的風(fēng)電場(chǎng)電壓狀態(tài)可以采用不同的策略將無(wú)功下發(fā)指令分配至風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組。

若風(fēng)電場(chǎng)電壓偏差不大于電壓死區(qū)，可通過(guò)構(gòu)建考慮風(fēng)電場(chǎng)有功損耗的無(wú)功分配模型，例如，風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小化目標(biāo)函數(shù)，并求解該模型得到在風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小情況下風(fēng)機(jī)和無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功置換容量。

在無(wú)功置換容量值確定單元220和風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功置換單元230中，若所述電壓偏差值小于或等于所述風(fēng)電場(chǎng)電壓死區(qū)，說(shuō)明風(fēng)電場(chǎng)電壓尚處于穩(wěn)態(tài)。此時(shí)獲取在風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小情況下可由風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置置換至風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換容量值，能夠盡可能減小風(fēng)電場(chǎng)有功損耗，根據(jù)該無(wú)功置換容量值進(jìn)行無(wú)功置換，能夠使得風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置具備較大的無(wú)功儲(chǔ)備。在風(fēng)電場(chǎng)電壓處于穩(wěn)態(tài)的情況下進(jìn)行無(wú)功置換不會(huì)影響風(fēng)電場(chǎng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

本發(fā)明實(shí)施例，通過(guò)在風(fēng)電場(chǎng)實(shí)時(shí)電壓偏離風(fēng)電場(chǎng)目標(biāo)電壓的電壓偏差值小于或等于風(fēng)電場(chǎng)電壓死區(qū)的風(fēng)電場(chǎng)穩(wěn)態(tài)情況下，獲取使得風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小的無(wú)功置換容量值，并將該無(wú)功置換容量值由風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置置換至風(fēng)電機(jī)組，能夠保證風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小的同時(shí)，使得風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置具備較大的無(wú)功儲(chǔ)備。在有無(wú)功指令急需下發(fā)時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置能夠做出快速響應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

圖8是本發(fā)明一實(shí)施例中無(wú)功置換容量值確定單元的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示，無(wú)功置換容量值確定單元220，可包括：有功損耗最小目標(biāo)函數(shù)建立模塊221和無(wú)功置換容量值求解模塊222，二者相互連接。

有功損耗最小目標(biāo)函數(shù)建立模塊221用于執(zhí)行：建立以風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備電氣參數(shù)為狀態(tài)變量且以無(wú)功置換容量為控制變量的風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小化目標(biāo)函數(shù)。

無(wú)功置換容量值求解模塊222用于執(zhí)行：求解所述風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小化目標(biāo)函數(shù)得到所述無(wú)功置換容量值。

在無(wú)功置換容量值求解模塊222中，實(shí)時(shí)獲取風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備電氣參數(shù)，得到相應(yīng)的風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小化目標(biāo)函數(shù)，可以得到實(shí)時(shí)的無(wú)功置換容量值，利用該無(wú)功置換容量值實(shí)時(shí)進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換，能夠更好地減小風(fēng)電場(chǎng)有功損耗并保證風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置無(wú)功儲(chǔ)備。

一些實(shí)施例中，有功損耗最小目標(biāo)函數(shù)建立模塊221用于執(zhí)行：

所述風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小化目標(biāo)函數(shù)為：

minF_p＝f_i(u,x)；

所述風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小化目標(biāo)函數(shù)的約束條件為：

其中，F(xiàn)_p表示風(fēng)電場(chǎng)的有功損耗值，f_i(u,x)表示風(fēng)電場(chǎng)的有功損耗函數(shù)，u表示風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備電氣參數(shù)狀態(tài)變量，x表示無(wú)功置換容量控制變量，p_SVG(u,x)表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置有功損耗，p_T(u,x)表示風(fēng)電場(chǎng)主變有功損耗，p_TW(u,x)表示風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)箱變有功損耗，p_l(u,x)表示風(fēng)電場(chǎng)匯集線路有功損耗，u_min表示風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備電氣參數(shù)最小值，u_max表示風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備電氣參數(shù)最大值，x_min表示無(wú)功置換容量最小值，x_max表示無(wú)功置換容量最大值。

風(fēng)電場(chǎng)的有功損耗值F_p和風(fēng)電場(chǎng)的有功損耗函數(shù)f_i(u,x)為風(fēng)電場(chǎng)總的有功損耗，可包括風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置有功損耗p_SVG(u,x)、風(fēng)電場(chǎng)主變有功損耗p_T(u,x)、風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)箱變有功損耗p_TW(u,x)及風(fēng)電場(chǎng)匯集線路有功損耗p_l(u,x)等。風(fēng)電場(chǎng)總的有功損耗包括了風(fēng)電場(chǎng)大部分主要的有功損耗，考慮全面，得到的無(wú)功置換容量值將更準(zhǔn)確。風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備電氣參數(shù)可以包括風(fēng)電場(chǎng)當(dāng)前的有功出力、無(wú)功出力、主變等設(shè)備的電氣參數(shù)等，不同的風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備電氣參數(shù)可以具有不同的最大值和最小值作為約束條件。

在其他實(shí)施例中，在上述風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小化目標(biāo)函數(shù)的約束條件中，可以對(duì)無(wú)功置換容量控制變量x的上下限進(jìn)行約束，例如上限x_max可為Q_{SVG_up}，下限x_min可為Q_{SVG_down}，即x_min≤x≤x_max可為Q_{SVG_down}≤x≤Q_{SVG_up}。此時(shí)，求解得到的無(wú)功置換容量值ΔQ_sw一般在上限Q_{SVG_up}和下限Q_{SVG_down}之間。

圖9是本發(fā)明一實(shí)施例中風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功置換單元的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖9所示，風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功置換單元230，可包括：無(wú)功置換判斷模塊231和第一無(wú)功置換模塊232，二者相互連接。

無(wú)功置換判斷模塊231用于執(zhí)行：比較所述無(wú)功置換容量值與風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量及無(wú)功向下可調(diào)量。

第一無(wú)功置換模塊232用于執(zhí)行：若所述無(wú)功置換容量值在所述無(wú)功向上可調(diào)量和所述無(wú)功向下可調(diào)量之間，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+ΔQ_sw)/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG-ΔQ_sw。

其中，Q_{WT_set}表示風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功設(shè)定值，Q_WT表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前無(wú)功值，ΔQ_sw表示所述無(wú)功置換容量值，N表示風(fēng)電場(chǎng)中風(fēng)電機(jī)組的臺(tái)數(shù)，Q_{SVG_set}表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功設(shè)定值，Q_SVG表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的當(dāng)前無(wú)功值。

在第一無(wú)功置換模塊232中，所述無(wú)功置換容量值在所述無(wú)功向上可調(diào)量和所述無(wú)功向下可調(diào)量之間，即Q_{sw_down}≤ΔQ_sw≤Q_{sw_up}，每臺(tái)風(fēng)機(jī)無(wú)功設(shè)定值可為Q_{WT_set}＝(Q_WT+ΔQ_sw)/N，動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功設(shè)定值可為Q_{SVG_set}＝Q_SVG-ΔQ_sw。

本實(shí)施例中，該無(wú)功置換容量值是在風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小的情況下得到，根據(jù)求得的無(wú)功置換容量值進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換，不僅能夠保證風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置具有更多無(wú)功儲(chǔ)備，以在有無(wú)功急需下發(fā)的情況下利用其自身特點(diǎn)做出快速響應(yīng)，并且同時(shí)能夠使得風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。

圖10是本發(fā)明另一實(shí)施例中風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功置換單元的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖10所示，圖9所示的風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功置換單元230，還可包括：第二無(wú)功置換模塊233和第三無(wú)功置換模塊234，二者分別與無(wú)功置換判斷模塊231連接。

第二無(wú)功置換模塊233用于執(zhí)行：若所述無(wú)功置換容量值大于所述無(wú)功向上可調(diào)量，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+Q_{WT_up})/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG-Q_{WT_up}。

第三無(wú)功置換模塊234用于執(zhí)行：若所述無(wú)功置換容量值小于所述無(wú)功向下可調(diào)量，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+Q_{WT_down})/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG-Q_{WT_down}。

其中，Q_{WT_set}表示風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功設(shè)定值，Q_WT表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前無(wú)功值，N表示風(fēng)電場(chǎng)中風(fēng)電機(jī)組的臺(tái)數(shù)，Q_{SVG_set}表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功設(shè)定值，Q_SVG表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的當(dāng)前無(wú)功值，Q_{WT_up}表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量，Q_{WT_down}表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量。

在第二無(wú)功置換模塊233中，若所述無(wú)功置換容量值大于所述無(wú)功向上可調(diào)量，即ΔQ_sw＞Q_{sw_up}，則將每臺(tái)風(fēng)機(jī)無(wú)功設(shè)定值為Q_{WT_set}＝(Q_WT+Q_{WT_up})/N，動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功設(shè)定值為Q_{SVG_set}＝Q_SVG-Q_{WT_up}，以此可以在無(wú)功置換容量值大于風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量時(shí)，保證風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置無(wú)功儲(chǔ)備，并使風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小。

在第三無(wú)功置換模塊234中，若所述無(wú)功置換容量值小于所述無(wú)功向下可調(diào)量，即ΔQ_sw＜Q_{sw_down}，則將每臺(tái)風(fēng)機(jī)無(wú)功設(shè)定值為Q_{WT_set}＝(Q_WT+Q_{WT_down})/N，動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功設(shè)定值為Q_{SVG_set}＝Q_SVG-Q_{WT_down}，以此可以在無(wú)功置換容量值小于風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量時(shí)，保證風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置無(wú)功儲(chǔ)備，并使風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小。

上述各實(shí)施例中，根據(jù)各種不同的無(wú)功置換條件進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換，可以更好地兼顧風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功儲(chǔ)備和減小風(fēng)電場(chǎng)有功損耗。

圖11是本發(fā)明另一實(shí)施例的風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖11所示，圖7所示的風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換裝置，還可包括：無(wú)功指令下發(fā)單元240，該單元與風(fēng)電場(chǎng)電壓狀態(tài)判斷單元210連接。

無(wú)功指令下發(fā)單元240用于執(zhí)行：若所述電壓偏差值大于所述風(fēng)電場(chǎng)電壓死區(qū)，根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)總目標(biāo)無(wú)功將無(wú)功指令下發(fā)至所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和所述風(fēng)電機(jī)組。

在無(wú)功指令下發(fā)單元240中，若所述電壓偏差值大于所述風(fēng)電場(chǎng)電壓死區(qū)，風(fēng)電場(chǎng)電壓處于非穩(wěn)態(tài)，急需下發(fā)無(wú)功，使風(fēng)電場(chǎng)電壓達(dá)到穩(wěn)態(tài)。根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)總目標(biāo)無(wú)功下發(fā)無(wú)功指令，能夠盡可能保證大的風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功儲(chǔ)備，以盡量保證風(fēng)電場(chǎng)的安全運(yùn)行。

圖12是本發(fā)明一實(shí)施例中無(wú)功指令下發(fā)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖12所示，無(wú)功指令下發(fā)單元240，可包括：無(wú)功指令下發(fā)策略判斷模塊241、第一無(wú)功指令下發(fā)模塊242、第二無(wú)功指令下發(fā)模塊243、第三無(wú)功指令下發(fā)模塊244、第四無(wú)功指令下發(fā)模塊245及第五無(wú)功指令下發(fā)模塊246，第二無(wú)功指令下發(fā)模塊243、第三無(wú)功指令下發(fā)模塊244、第四無(wú)功指令下發(fā)模塊245及第五無(wú)功指令下發(fā)模塊246分別與無(wú)功指令下發(fā)策略判斷模塊241連接。

無(wú)功指令下發(fā)策略判斷模塊241用于執(zhí)行：比較風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量與風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量、所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量、風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量、所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量、風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量之和、以及風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量之和。

第一無(wú)功指令下發(fā)模塊242用于執(zhí)行：若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量大于風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量之和，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+Q_{WT_up})/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG+Q_{SVG_up}。

第二無(wú)功指令下發(fā)模塊243用于執(zhí)行：若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量小于風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量之和且大于所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+ΔQ-Q_{SVG_up})/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG+Q_{SVG_up}。

第三無(wú)功指令下發(fā)模塊244用于執(zhí)行：若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量小于風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量之和，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+Q_{WT_down})/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG+Q_{SVG_down}。

第四無(wú)功指令下發(fā)模塊245用于執(zhí)行：若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量小于所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量且大于風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量之和，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝(Q_WT+ΔQ-Q_{SVG_down})/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG+Q_{SVG_down}。

第五無(wú)功指令下發(fā)模塊246用于執(zhí)行：若風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量小于所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量且大于所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量，則將風(fēng)電場(chǎng)中每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功值設(shè)定為Q_{WT_set}＝Q_WT/N，將所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功值設(shè)定為Q_{SVG_set}＝Q_SVG+ΔQ。

其中，Q_{WT_set}表示風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功設(shè)定值，Q_WT表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前無(wú)功值，Q_{WT_up}表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量，Q_{WT_down}表示風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量，N表示風(fēng)電場(chǎng)中風(fēng)電機(jī)組的臺(tái)數(shù)，Q_{SVG_set}表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功設(shè)定值，Q_SVG表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的當(dāng)前無(wú)功值，Q_{SVG_up}表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量，Q_{SVG_down}表示風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量，ΔQ表示風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量。

在無(wú)功指令下發(fā)策略判斷模塊241中，可以將風(fēng)電場(chǎng)所需調(diào)節(jié)的無(wú)功變化量與風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量、所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量、風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量、所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量、風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向上可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向上可調(diào)量之和、以及風(fēng)電場(chǎng)中所有風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功向下可調(diào)量和所述風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功向下可調(diào)量之和六者中的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)行比較。

本實(shí)施例中，風(fēng)電機(jī)組和SVG無(wú)功分配的總原則是：風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功變化量?jī)?yōu)先分配給SVG，當(dāng)SVG無(wú)功容量不足的情況下，再將多余的無(wú)功變化量分配給風(fēng)電機(jī)組，以此，可以利用SVG響應(yīng)快的特點(diǎn)，提高風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)AVC(自動(dòng)電壓控制系統(tǒng))系統(tǒng)的響應(yīng)速度。

本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功置換裝置，針對(duì)目前風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)(AVC)中存在的不足，在風(fēng)電場(chǎng)電壓偏差小于電壓死區(qū)的情況下，對(duì)風(fēng)電機(jī)組和無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功置換容量在最小風(fēng)電場(chǎng)有功損耗情況下進(jìn)行確定，通過(guò)風(fēng)電機(jī)組和無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功置換，可以保證風(fēng)電場(chǎng)有功損耗最小的同時(shí)，使得無(wú)功補(bǔ)償裝置具備較大無(wú)功儲(chǔ)備，以實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。進(jìn)一步，在風(fēng)電場(chǎng)電壓偏差大于電壓死區(qū)的情況下，根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)目標(biāo)總無(wú)功將下發(fā)的無(wú)功分配至風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置和風(fēng)電機(jī)組，可充分利用風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)不同無(wú)功源的特點(diǎn)，例如風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置響應(yīng)快的特點(diǎn)，協(xié)調(diào)不同響應(yīng)速度的無(wú)功源進(jìn)行控制，風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功變化量?jī)?yōu)先分配給風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置，從而提高AVC系統(tǒng)的響應(yīng)速度。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一個(gè)具體實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“例如”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。各實(shí)施例中涉及的步驟順序用于示意性說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施，其中的步驟順序不作限定，可根據(jù)需要作適當(dāng)調(diào)整。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤(pán)存儲(chǔ)器、CD-ROM、光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來(lái)描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合。可提供這些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器，使得通過(guò)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。

以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。