风力发电有功无功控制系统解决方案

来源: 北京演能科技有限公司  日期:10-03  点击:2156  属于:能源/电力

     一、行业概述

        众所周知,电力系统是一个发、供、用同时进行并时刻保持平衡的特殊系统。随着随着国家新能源开发规划的逐步开展,我国的新能源装机容量不断增加,而间歇式发电的特性给电网系统带来很大负担。大容量新能源发电的波动性,破坏电网的实时平衡,直接影响电网的安全运行,给电网的安全调度带来了很多问题。
        我司的功率控制终端将风场的发电机群、SVG、集电线路等设备视为一个整体,依据调度负荷指令,进行有功功率和无功功率的连续协调控制,是调度中心新能源场站控制的桥梁,增强电网对风电的消纳能力。

       二、行业问题和挑战

和电网系统进行数据上传并且接收电网控制指令
满足电网要求在指定时间内完成有功无功的调节

满足多种适配算法,根据场景选择不同的分配算法达到快速精准的适配
三、控制对象与两条控制回路

功率控制终端作为核心设备,完成通讯数据采集、上传调度数据、AVC、AGC 功能等。通过专用通讯模块对升压站监控系统、风机 EMS 等子系统建立通讯,提取相关信息,进行 AGC、AVC 功能的最优化计算,同时并可根据调度要求及其他高级智能设备要求进行信息转发。

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图 2  调度指令、有功与无功两条控制链路及接入对象

图 2 自上而下分三段:调度侧给出调度负荷指令、有功目标指令与无功或电压目标指令;功率控制终端按有功、无功两条链路分别完成采集、计算与分配;现场对象为升压站监控系统、风机 EMS、SVG 与集电线路以及机群。

有功链路以电站的并网有功为控制目标,实时计算功率损耗、叠加目标指令、判断功率限制条件,得出机群总有功目标后按等比例裕度原则分配。

无功链路以上网无功或母线电压为控制目标,接受无功或电压目标指令,结合实时计算的电站内部无功损耗生成目标无功调节指令,再按控制策略与无功分配策略对机组和无功补偿设备分配。

四、关键功能与特性

4.1 有功控制

有功控制以电站的并网有功为控制目标,根据电厂的运行状况实时进行功率损耗的计算,再对目标指令进行叠加,对功率限制条件进行判断后,计算出最终下发到机群的总有功目标,再通过等比例裕度原则对机组进行分配。

4.2 无功功率优化控制

无功功率优化控制以电站上网无功或母线电压做为控制目标,接受无功或电压目标指令,结合实时计算的电站内部无功损耗,最终生成目标无功功率调节指令。根据控制策略和无功分配策略,对机组和无功补偿设备进行无功分配。

4.3 与子系统通讯接口

AVC/AGC 子站系统的通讯接口通过 HPH-3200 装置来完成,该装置提供以太网、485 现场总线、232 现场总线等多种通讯方式,根据子系统的需要,进行响应的配置。

4.4 运行工作站

运行工作站为功率控制终端提供友好的人机界面,便于运行人员及时了解系统的运行状况,进行控制模式切换、目标指令设置、报警事项查询、报表查询等功能。

五、方案价值

满足电网要求,实现有功无功指令的接收和控制。

系统免维护,降低运维成本,提高运维效率。


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