本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)自動電壓控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及基于本地?zé)o功調(diào)節(jié)的風(fēng)電場電壓協(xié)調(diào)控制方法。

背景技術(shù)：

大規(guī)模風(fēng)電場集中并網(wǎng)引起的電壓及無功波動問題是實(shí)際運(yùn)行中最常見的問題之一。風(fēng)電場內(nèi)電壓分布直接受線路網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和風(fēng)機(jī)出力波動影響，隨著風(fēng)機(jī)機(jī)端電壓波動導(dǎo)致的機(jī)組故障脫網(wǎng)事故對系統(tǒng)安全運(yùn)行的影響愈發(fā)顯著，風(fēng)電場內(nèi)部節(jié)點(diǎn)電壓穩(wěn)定受控及風(fēng)場在弱網(wǎng)結(jié)構(gòu)下安全運(yùn)行已成為風(fēng)能參與能源互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化調(diào)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)。

目前，風(fēng)電場常采用在pcc點(diǎn)掛設(shè)svc、statcom等集中型無功補(bǔ)償裝置實(shí)現(xiàn)電壓控制。隨著越來越多的雙饋型風(fēng)機(jī)和全功率變換型風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)，大量文獻(xiàn)探討了利用上述具備一定無功調(diào)節(jié)能力的風(fēng)力機(jī)組維持機(jī)端電壓并實(shí)現(xiàn)無功就地補(bǔ)償?shù)目尚行浴，F(xiàn)有研究將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組看作功率型電源進(jìn)行絕對電壓調(diào)節(jié)或定功率因數(shù)無功補(bǔ)償，但與傳統(tǒng)發(fā)電廠相異，實(shí)際的大規(guī)模風(fēng)場通常由多組小容量風(fēng)機(jī)分布并聯(lián)構(gòu)成，單臺風(fēng)機(jī)的容量受限，風(fēng)力發(fā)電單元與系統(tǒng)容量不匹配常導(dǎo)致風(fēng)機(jī)箱變高壓側(cè)電壓發(fā)生波動時(shí)機(jī)組并不具備維持機(jī)端電壓絕對值恒定的能力。同時(shí)，現(xiàn)有文獻(xiàn)通常忽略風(fēng)電場內(nèi)部的電壓相位變化，將各節(jié)點(diǎn)無功輸出值在pcc點(diǎn)代數(shù)疊加，使得風(fēng)場內(nèi)部潮流變化及各機(jī)組電壓傳遞方式難以清晰呈現(xiàn)。并且，機(jī)組空間分散性使得電壓在風(fēng)場內(nèi)部電壓分布隨著風(fēng)力機(jī)的最大功率輸出波動而頻繁變化，而不同無功補(bǔ)償方式的控制時(shí)間尺度相異。當(dāng)前風(fēng)電場廣泛采用遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)，通過電網(wǎng)向風(fēng)場下發(fā)電壓調(diào)節(jié)指令至pcc點(diǎn)處，并對各類無功設(shè)備集中分配補(bǔ)償指令，此基于主從控制的模式使得風(fēng)場各節(jié)點(diǎn)電壓缺乏相應(yīng)的自治能力，并且這種依賴上位集中通訊的無功電壓協(xié)調(diào)控制模式，不僅增加了控制復(fù)雜性，大數(shù)據(jù)量通訊帶來的信號延遲問題還可能導(dǎo)致風(fēng)場各匯流點(diǎn)電壓在動態(tài)調(diào)節(jié)過程中發(fā)生振蕩。

因此希望有一種基于本地?zé)o功調(diào)節(jié)的風(fēng)電場電壓協(xié)調(diào)控制方法可以克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于本地?zé)o功調(diào)節(jié)的風(fēng)電場電壓協(xié)調(diào)控制方法以適應(yīng)目前風(fēng)電場中對于內(nèi)部電壓、無功的協(xié)調(diào)控制要求。

本發(fā)明提供一種基于本地?zé)o功調(diào)節(jié)的風(fēng)電場電壓協(xié)調(diào)控制方法，通過本地?zé)o功補(bǔ)償設(shè)備控制相鄰節(jié)點(diǎn)的相對電壓差為零，包括以下步驟：

步驟一：通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的自身容量對有功波動在風(fēng)力發(fā)電機(jī)端的箱式變壓器上的電壓降進(jìn)行補(bǔ)償；

步驟二：通過并接風(fēng)場與電網(wǎng)公共連接點(diǎn)的靜止無功發(fā)生器對有功波動在風(fēng)場與電網(wǎng)公共連接點(diǎn)處的風(fēng)場主變壓器上的電壓降進(jìn)行補(bǔ)償；

步驟三：通過選址判據(jù)在匯流點(diǎn)安裝分布式無功補(bǔ)償設(shè)備對有功波動在風(fēng)場匯流線路上的電壓降進(jìn)行控制。

優(yōu)選地，所述步驟一的箱式變壓器上的電壓降和所述步驟二的風(fēng)場主變壓器上的電壓降適用于以下公式：

設(shè)低壓側(cè)實(shí)測為ut，變壓器勵(lì)磁功率為pm，變壓器輸出阻抗為zo＝ro+jxo，kt為變壓器變比，pt、qt為低壓側(cè)輸入的有功功率和無功功率，設(shè)zt＝rt+jxt為變壓器高壓側(cè)到最近匯流點(diǎn)的支線阻抗，基于變壓器的γ型等效電路，變壓器高壓側(cè)的觀測電壓可表示為：變壓器低壓側(cè)處無功補(bǔ)償設(shè)備的電壓參考值utref給定方程為：

優(yōu)選地，所述步驟三的風(fēng)場匯流線路上的電壓降適用于以下公式：

設(shè)uc為本地匯流點(diǎn)的實(shí)測電壓，pl、ql為通過該匯流點(diǎn)流入下一級匯流點(diǎn)的有功功率和無功功率，設(shè)zl＝rl+jxl為本級匯流點(diǎn)至下一級匯流點(diǎn)間的阻抗值。匯流點(diǎn)處的無功補(bǔ)償設(shè)備的電壓參考值為：

優(yōu)選地，所述步驟三中的在匯流點(diǎn)安裝分布式無功補(bǔ)償設(shè)備的選址判據(jù)，包含以下步驟：

(1)在風(fēng)場線路架構(gòu)和參數(shù)已知的前提下使得所有機(jī)組滿發(fā)，即風(fēng)場電壓分布電壓差最惡劣的情況下，使得所有匯流點(diǎn)和關(guān)鍵設(shè)備節(jié)點(diǎn)的電壓幅值與并網(wǎng)點(diǎn)相同；

(2)依次分別舍去一個(gè)匯流點(diǎn)安裝的無功補(bǔ)償設(shè)備，其他匯流點(diǎn)依然保持原有相對電壓控制方法，觀察缺少無功控制的節(jié)點(diǎn)i對風(fēng)場最大電壓差的影響；

(3)根據(jù)匯流點(diǎn)對風(fēng)場最大電壓差的影響大小依次確定匯流點(diǎn)的權(quán)重，若舍去該節(jié)點(diǎn)的無功設(shè)備后風(fēng)場最大電壓差越大，則該節(jié)點(diǎn)無功設(shè)備的位置權(quán)重越高，即風(fēng)場新增一臺無功設(shè)備的選址優(yōu)先級越高。

優(yōu)選地，在不安裝所述無功補(bǔ)償設(shè)備的所述匯流點(diǎn)之間的可控節(jié)點(diǎn)中使用下垂型相對電壓控制法，通過所述本地?zé)o功補(bǔ)償設(shè)備控制使得一條匯流線上節(jié)點(diǎn)的電壓分布與其距離風(fēng)場與電網(wǎng)公共連接點(diǎn)的電氣距離呈下垂特征，即距離風(fēng)場與電網(wǎng)公共連接點(diǎn)更遠(yuǎn)的匯流點(diǎn)電壓幅值小于距離風(fēng)場與電網(wǎng)公共連接點(diǎn)更近的匯流點(diǎn)電壓幅值，利用電壓的下垂特性補(bǔ)償前一段無電壓控制的匯流線上的電壓上翹分布特性。

優(yōu)選地，所述下垂型相對電壓控制法的具體步驟包括：

(1)確定已規(guī)劃風(fēng)場中未安裝無功補(bǔ)償設(shè)備的匯流點(diǎn)位置以及未安裝無功設(shè)備的匯流點(diǎn)間的連續(xù)電壓可控匯流點(diǎn)的個(gè)數(shù)n，可預(yù)先計(jì)算出最惡劣工況下節(jié)點(diǎn)i未安無功補(bǔ)償設(shè)備后風(fēng)場內(nèi)最大電壓差該電壓差由該節(jié)點(diǎn)i后的n個(gè)電壓可控匯流點(diǎn)依據(jù)下垂系數(shù)平均分配。

(2)設(shè)ucim為安裝無功補(bǔ)償設(shè)備的匯流點(diǎn)i后的第m個(gè)連續(xù)電壓可控節(jié)點(diǎn)的本地實(shí)測電壓，pim、qim為通過該匯流點(diǎn)流入下一級匯流點(diǎn)的有功功率和無功功率，設(shè)zim＝rim+jxim為本級匯流點(diǎn)至下一級匯流點(diǎn)間的阻抗值。未安裝無功補(bǔ)償設(shè)備匯流點(diǎn)之間的可控匯節(jié)點(diǎn)處的無功補(bǔ)償設(shè)備的電壓參考值為：

由于線路每公里阻抗值及線路長度在風(fēng)場構(gòu)建完成后是相對固定且容易獲得的已知參數(shù)，所以rl+jxl和rt+jxt均為本地已知信息，匯流點(diǎn)前后的功率pl、ql以及變壓器高壓側(cè)功率pt、qt測量都靠近相應(yīng)位置的無功補(bǔ)償設(shè)備，具備本地可觀性，所以通過上述僅包含本地信息的公式能夠觀測出前級電壓。該方法提升了電壓快速動態(tài)響應(yīng)能力及控制穩(wěn)定裕度，在增加較小無功設(shè)備容量的情況下實(shí)現(xiàn)了風(fēng)場電壓完全本地控制。

考慮到風(fēng)功率預(yù)測通常要經(jīng)過幾百毫秒至秒級的時(shí)間常數(shù)完成，而電力系統(tǒng)功率瞬時(shí)平衡特征要求電壓控制在毫秒級的電氣時(shí)間常數(shù)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)，所以本發(fā)明基于風(fēng)場電壓傳遞關(guān)系并利用本地信息實(shí)現(xiàn)風(fēng)場整體電壓的快速調(diào)節(jié)策略具有較高的實(shí)用價(jià)值。

附圖說明

圖1為風(fēng)場實(shí)際風(fēng)機(jī)匯流連接圖。

圖2為本發(fā)明基于本地信息的無功調(diào)節(jié)算法的控制框圖。

圖3為不同控制策略下匯流線b的電壓分布圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所示，風(fēng)場裝機(jī)容量為49.5mva，共有33臺機(jī)組。風(fēng)場架構(gòu)為典型的放射式結(jié)構(gòu)，通過3條饋線a、b、c匯入pcc并網(wǎng)點(diǎn)，三條干線分別接入12、12、9臺機(jī)組。根據(jù)附圖敘述本發(fā)明的具體實(shí)施方式、控制方法及工作原理：

根據(jù)線路功率傳輸基本原理可知若相鄰兩點(diǎn)ab間等效阻抗為r+jx，匯入b點(diǎn)功率p+jq,其電壓傳遞函數(shù)滿足公式：其中，ua、θa分別為a點(diǎn)電壓幅值和相角，ub、θb分別為b點(diǎn)電壓幅值和相角。即如果不進(jìn)行電壓控制，風(fēng)功率在阻抗上的傳輸必然會引起電壓降落。由于風(fēng)電場內(nèi)線路、變壓器等效阻抗均呈感性，通過上述公式可知，通過較小的無功容量，即可補(bǔ)償較大有功在感性阻抗上的電壓降，此思想即是風(fēng)場進(jìn)行無功、電壓協(xié)調(diào)控制的基礎(chǔ)。

如圖1所示，本發(fā)明提出的相對電壓控制在具體風(fēng)電場系統(tǒng)中的整體應(yīng)用，其具體實(shí)施方式如下：

(1)本發(fā)明提出的相對電壓控制可應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的網(wǎng)側(cè)變流器中的無功控制算法中。此處的相對電壓控制范圍包含從風(fēng)機(jī)機(jī)端至該風(fēng)機(jī)接入風(fēng)場匯流線處，即風(fēng)功率在風(fēng)機(jī)箱式變壓器等效阻抗以及變壓器輸出至匯流點(diǎn)的線路等效阻抗上的電壓降。如圖所示，該算法可通過風(fēng)機(jī)自身的無功容量補(bǔ)償風(fēng)功率在這段等效阻抗上的壓降，使得unl等效至高壓側(cè)后的幅值與unh電壓幅值相等，兩者的相角差由所傳遞的有功大小決定。

(2)本發(fā)明提出的相對電壓控制可應(yīng)用于風(fēng)場pcc點(diǎn)掛設(shè)的集中無功補(bǔ)償設(shè)備中的無功控制算法內(nèi)，該補(bǔ)償設(shè)備通常為svg。此處的相對電壓控制范圍包含從風(fēng)場pcc低壓處至風(fēng)場接入主電網(wǎng)處，即風(fēng)場全部風(fēng)功率在風(fēng)場主變壓器等效阻抗以及pcc點(diǎn)至電網(wǎng)傳輸線的等效阻抗上的電壓降。如圖所示，該算法可通過svg的無功容量補(bǔ)償風(fēng)場所有風(fēng)功率在這段等效阻抗上的壓降，使得upcc等效至高壓側(cè)后的幅值與ug電壓幅值相等，兩者的相角差由風(fēng)場輸入電網(wǎng)的風(fēng)功率大小決定。

(3)本發(fā)明提出的相對電壓控制可應(yīng)用于風(fēng)場匯流線上掛設(shè)的分布式無功補(bǔ)償設(shè)備中的無功控制算法內(nèi)，圖中以帶電容負(fù)載的三相橋表征分布式無功補(bǔ)償裝置。此處的相對電壓控制范圍包含該匯流點(diǎn)至后一匯流點(diǎn)處(沿有功傳遞方向)，即兩相鄰匯流點(diǎn)之間的功率傳輸在這段線路等效阻抗上的電壓降。如圖所示，該算法可通過分布式無功補(bǔ)償裝置實(shí)現(xiàn)u1與u2的電壓幅值保持一致，并且兩電壓相量的相角差由該線路段傳遞的有功功率大小決定。

如圖2所示為風(fēng)場內(nèi)各無功補(bǔ)償設(shè)備具體的無功調(diào)節(jié)算法的控制框圖，具體實(shí)施方式如下：

(1)對于補(bǔ)償范圍內(nèi)包含變壓器的無功補(bǔ)償設(shè)備，本發(fā)明提出的控制算法可以僅利用低壓側(cè)的測量信息對變壓器高壓側(cè)及遠(yuǎn)端電壓進(jìn)行估算。設(shè)低壓側(cè)實(shí)測為ut，變壓器勵(lì)磁功率為pm，變壓器輸出阻抗為zo＝ro+jxo，kt為變壓器變比，pt、qt為低壓側(cè)輸入的有功無功，設(shè)zt＝rt+jxt為變壓器高壓側(cè)到最近匯流點(diǎn)的支線阻抗?；谧儔浩鞯摩眯偷刃щ娐罚儔浩鞲邏簜?cè)的觀測電壓可表示為：變壓器低壓側(cè)處無功補(bǔ)償設(shè)備的電壓參考值utref給定方程為：該電壓參考值適用于箱變無功補(bǔ)償及主變無功補(bǔ)償。

如圖2所示，無功控制采用基本的電壓電流雙閉環(huán)控制方法，此時(shí)uref為低壓側(cè)參考電壓utref，而uo為低壓側(cè)實(shí)測電壓(unl或upcc)，經(jīng)過電壓閉環(huán)pi得到電流參考值，iq為當(dāng)前無功補(bǔ)償裝置的輸出電流，經(jīng)過無功電流閉環(huán)得到補(bǔ)償裝置的pwm參考波形，最終輸出結(jié)果可直接作為三相橋的開關(guān)管控制信號。

(2)對于補(bǔ)償范圍內(nèi)僅包含匯流線路的無功設(shè)備，本發(fā)明提出的控制算法可以僅利用本匯流點(diǎn)的測量信息對遠(yuǎn)端匯流點(diǎn)的電壓進(jìn)行估算。設(shè)uc為本地匯流點(diǎn)的實(shí)測電壓，pl、ql為通過該匯流點(diǎn)流入下一級匯流點(diǎn)的有功、無功(包含該匯流點(diǎn)前級所有功率之和，以及通過該匯流點(diǎn)支路饋入干線的風(fēng)電機(jī)組功率)，設(shè)zl＝rl+jxl為本級匯流點(diǎn)至下一級匯流點(diǎn)間的阻抗值。匯流點(diǎn)處的無功補(bǔ)償設(shè)備的電壓參考值為：

如圖2所示，無功控制采用基本的電壓電流雙閉環(huán)控制方法，此時(shí)uref為參考電壓ucref，而uo為本匯流點(diǎn)的實(shí)測電壓，經(jīng)過電壓閉環(huán)pi得到電流參考值，iq為當(dāng)前無功補(bǔ)償裝置的輸出電流，經(jīng)過無功電流閉環(huán)得到補(bǔ)償裝置的pwm參考波形，最終輸出結(jié)果可直接作為分布式無功裝置的三相橋的開關(guān)管控制信號。

若風(fēng)場內(nèi)所有匯流點(diǎn)均能安裝無功補(bǔ)償設(shè)備，實(shí)現(xiàn)上述的本地?zé)o功補(bǔ)償，則風(fēng)場電壓整體受控，各節(jié)點(diǎn)電壓在標(biāo)幺化后均與電網(wǎng)電壓一致?？紤]到風(fēng)電場通常會對安裝于匯流點(diǎn)上的分布式無功設(shè)備數(shù)量做出限制，本發(fā)明提出一種風(fēng)電場匯流點(diǎn)裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備的選址方法，以匯流線b為例，其節(jié)點(diǎn)編號依據(jù)風(fēng)機(jī)距pcc點(diǎn)的電氣距離遠(yuǎn)近由小至大排定，pcc點(diǎn)為13號，匯流線b最遠(yuǎn)端風(fēng)機(jī)為1號，其具體實(shí)施方法如下：

(1)假設(shè)該匯流線上的12臺機(jī)組的風(fēng)功率滿發(fā)，此時(shí)若無電壓控制，匯流線的自然分布電壓差最惡劣。先假設(shè)所有匯流點(diǎn)均有無功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行相對電壓控制，使得所有匯流點(diǎn)的電壓幅值與并網(wǎng)點(diǎn)相同；

(2)分別舍去1號至12號匯流點(diǎn)安裝的無功補(bǔ)償設(shè)備，其他匯流點(diǎn)依然保持原有相對電壓控制方法，計(jì)算當(dāng)前節(jié)點(diǎn)缺少無功控制后風(fēng)場內(nèi)的最大電壓差；

(3)按上述計(jì)算得到的最大電壓差排序確定匯流點(diǎn)位置的權(quán)重，若舍去該節(jié)點(diǎn)的無功設(shè)備后風(fēng)場最大電壓差越大，則該節(jié)點(diǎn)無功設(shè)備的位置權(quán)重越高，即風(fēng)場新增一臺無功設(shè)備的選址優(yōu)先級越高。已知該匯流線的無功設(shè)備數(shù)量限制為4臺，按位置權(quán)重排序，12、9、8、5節(jié)點(diǎn)需優(yōu)先安裝無功補(bǔ)償設(shè)備。

由于風(fēng)機(jī)箱變處的相對電壓降是使用風(fēng)機(jī)剩余無功容量進(jìn)行補(bǔ)償，不存在額外設(shè)備需求，而風(fēng)場主變處一定會裝配無功補(bǔ)償裝置，所以風(fēng)機(jī)和主變處的無功補(bǔ)償控制依然采用常規(guī)的相對電壓控制方法。由于部分匯流點(diǎn)不安裝無功補(bǔ)償設(shè)備造成部分線路電壓降無法進(jìn)行本地補(bǔ)償，所以針對可安裝無功補(bǔ)償設(shè)備的匯流點(diǎn)提出一種下垂型相對電壓控制方法，通過本地?zé)o功補(bǔ)償設(shè)備控制使得一條匯流線上節(jié)點(diǎn)的電壓分布與其距離pcc點(diǎn)的電氣距離呈下垂特征，即距離pcc點(diǎn)更遠(yuǎn)的匯流點(diǎn)電壓幅值小于距離pcc點(diǎn)更近的匯流點(diǎn)電壓幅值，從而利用該電壓下垂特性補(bǔ)償前一段無電壓控制的匯流線上的電壓上翹分布特性。其具體實(shí)施方法如下：

(1)確定無功補(bǔ)償設(shè)備節(jié)點(diǎn)位置后可知12節(jié)點(diǎn)前均有無功補(bǔ)償設(shè)備，所以依然采用常規(guī)相對電壓控制即可；節(jié)點(diǎn)9、8為未安裝無功設(shè)備的節(jié)點(diǎn)10之后的連續(xù)兩個(gè)電壓可控節(jié)點(diǎn)，可預(yù)先計(jì)算出最惡劣工況下節(jié)點(diǎn)10不進(jìn)行無功補(bǔ)償后風(fēng)場內(nèi)各節(jié)點(diǎn)電壓與并網(wǎng)點(diǎn)的的最大相對電壓差為0.005p.u.，該電壓差由節(jié)點(diǎn)9和節(jié)點(diǎn)8的無功補(bǔ)償設(shè)備依據(jù)下垂系數(shù)平均分配。

(2)設(shè)ucim為安裝無功補(bǔ)償設(shè)備的匯流點(diǎn)i后的第m個(gè)連續(xù)電壓可控節(jié)點(diǎn)的本地實(shí)測電壓，pim、qim為通過該匯流點(diǎn)流入下一級匯流點(diǎn)的有功、無功(包含該匯流點(diǎn)前級所有功率之和，以及通過該匯流點(diǎn)支路饋入干線的風(fēng)電機(jī)組功率)，設(shè)zim＝rim+jxim為本級匯流點(diǎn)至下一級匯流點(diǎn)間的阻抗值。未安裝無功補(bǔ)償設(shè)備匯流點(diǎn)之間的可控匯節(jié)點(diǎn)處的無功補(bǔ)償設(shè)備的電壓參考值為：由預(yù)先演算可知，節(jié)點(diǎn)10在最惡劣電壓差情況下可能產(chǎn)生0.005p.u.的相對電壓差，該電壓差將由節(jié)點(diǎn)8與節(jié)點(diǎn)9的無功設(shè)備補(bǔ)償。即節(jié)點(diǎn)8和9的電壓參考值為原先觀測的相對電壓加上0.0025p.u.的下垂電壓幅值。其具體控制方式與相對電壓控制一致，均可采用圖2所示的控制框圖。該控制方式依然適用于與b并聯(lián)的匯流線a、c之中。

如圖3所示為不同控制策略下匯流線b的電壓分布圖，圖中控制方式1為僅在pcc點(diǎn)采用集中式無功補(bǔ)償時(shí)的匯流線b的電壓分布，控制方式2為所有匯流點(diǎn)均有無功設(shè)備情況下的電壓分布，控制方式3為采用本發(fā)明提出的無功設(shè)備選址及下垂型相對電壓控制后的電壓分布。從圖中可以看出，僅在pcc點(diǎn)采用集中式無功補(bǔ)償只能保證pcc點(diǎn)與電網(wǎng)電壓幅值一致，風(fēng)場內(nèi)由于有功的流動存在自然電壓分布，最大電壓差達(dá)到0.5p.u.，各匯流點(diǎn)采用相對電壓控制可以僅利用本地信息實(shí)現(xiàn)風(fēng)場全局電壓的控制。考慮分布式無功數(shù)量的限制，本發(fā)明提供的無功設(shè)備選址判據(jù)使得無功設(shè)備加裝在產(chǎn)生最大電壓差的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上，而相應(yīng)的下垂型相對電壓控制可以進(jìn)一步抵消缺乏無功補(bǔ)償?shù)木€路段產(chǎn)生的電壓上翹現(xiàn)象，將風(fēng)場電壓分布差平抑至0.01p.u.，即通過有限設(shè)備實(shí)現(xiàn)分布電壓的最佳控制。

綜合上各具體實(shí)施方法可知，本發(fā)明提出的基本信息的風(fēng)電場無功電壓協(xié)調(diào)控制方法可有效解決當(dāng)前風(fēng)場內(nèi)部電壓控制中由于大量上位調(diào)度導(dǎo)致的匯流點(diǎn)電壓動態(tài)響應(yīng)能力及穩(wěn)定性下降的問題。由于該方法僅需補(bǔ)償由于風(fēng)力機(jī)組自身有功功率波動造成的本地?zé)o功損失，不僅解決風(fēng)機(jī)進(jìn)行機(jī)端絕對電壓調(diào)節(jié)時(shí)的容量受限問題，還保證了各臺風(fēng)機(jī)在無功分配過程中的一致均分性。其次，考慮到已規(guī)劃風(fēng)場的電路參數(shù)穩(wěn)定性和本地電壓、電流可測量性，該控制策略可不依賴上位通訊完成風(fēng)場內(nèi)的全局電壓控制和無功協(xié)調(diào)分配，并具備更快的動態(tài)響應(yīng)能力和較廣的穩(wěn)定裕度。同時(shí)，基于上述控制策略，本發(fā)明也給出了風(fēng)場無功設(shè)備受限情況下，對不同匯流點(diǎn)進(jìn)行權(quán)重分配后的無功補(bǔ)償設(shè)備位置優(yōu)化方案。

最后需要指出的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制。盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。