以提升機(jī)組電壓穩(wěn)定性為目標(biāo)的風(fēng)電場(chǎng)無功電壓協(xié)調(diào)控制

劉志強(qiáng)，竇宇宇

（國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司電力科學(xué)研究院，呼和浩特 010010）

0 引言

為提高風(fēng)電機(jī)組的多場(chǎng)站短路比[1]，新建風(fēng)電場(chǎng)往往配置分布式調(diào)相機(jī)[2-4]，站內(nèi)無功補(bǔ)償設(shè)備類型增多，包括風(fēng)電機(jī)組、靜止無功發(fā)生器（Static Var Generator，SVG）、分布式調(diào)相機(jī)和電容器，無功調(diào)整能力增強(qiáng)。目前風(fēng)電場(chǎng)一般都配有自動(dòng)電壓控制（Automatic Voltage Control，AVC）系統(tǒng)[5-7]，根據(jù)調(diào)度下發(fā)的電壓指令，考慮站內(nèi)各類無功電源和母線的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，結(jié)合各種約束條件，計(jì)算出各類無功電源的無功出力，通過閉環(huán)調(diào)節(jié)來滿足調(diào)度端并網(wǎng)點(diǎn)母線電壓要求。由于風(fēng)電機(jī)組的功率因數(shù)在±0.95范圍內(nèi)動(dòng)態(tài)可調(diào)，很多風(fēng)電場(chǎng)將風(fēng)電機(jī)組也納入AVC 的可調(diào)節(jié)資源。該舉措可有效利用機(jī)組的無功資源，但未充分考慮機(jī)組的電壓穩(wěn)定性，導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用中重復(fù)出現(xiàn)進(jìn)出高低電壓過渡的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。另外，對(duì)于多種類型的無功電源，現(xiàn)有協(xié)調(diào)控制策略往往僅以穩(wěn)態(tài)無功需求為目標(biāo)進(jìn)行控制，未能有效發(fā)揮部分無功電源在抑制暫態(tài)過電壓方面的優(yōu)勢(shì)。目前國內(nèi)針對(duì)無功電壓協(xié)調(diào)控制方面的研究往往局限于兩種無功補(bǔ)償裝置之間，如調(diào)相機(jī)與特高壓直流[8-10]，風(fēng)電機(jī)組與特高壓直流[11]，風(fēng)電機(jī)組與SVG[12]，調(diào)相機(jī)與靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置[13]，暫時(shí)未綜合考慮風(fēng)電機(jī)組、SVG、分布式調(diào)相機(jī)以及電容器之間的協(xié)調(diào)控制。

針對(duì)上述問題，本文以提升新能源機(jī)組電壓穩(wěn)定性為目標(biāo)，通過優(yōu)化新能源機(jī)組的無功電壓控制策略，即以保障機(jī)組機(jī)端電壓在正常范圍為最高優(yōu)先級(jí)，提升機(jī)組穩(wěn)態(tài)時(shí)電壓穩(wěn)定性；……